Пусковой ток асинхронного двигателя: Пусковые токи асинхронного двигателя — откуда берутся и как их уменьшить

Содержание

Пусковые токи асинхронных электродвигателей — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Пусковым называется ток, необходимый для осуществления запуска электрического двигателя. Пусковые токи асинхронных электродвигателей обычно в несколько раз превышают показатели, достаточные для работы в нормальном режиме.

Пусковые токи асинхронных электродвигателей

Двигатели асинхронного типа в момент подключения к электросети потребляют значительное количество энергии для того, чтобы:

привести ротор в движение;
поднять скорость вращения с нуля до рабочего уровня.

Этим объясняется необходимость использования большого пускового тока, который существенно отличается от количества электроэнергии, позволяющего поддерживать постоянное число оборотов. Это характерно не только для асинхронных, но и для однофазных двигателей постоянного тока, хотя принцип действия последних совершенно иной.

Проблема высоких пусковых токов: решение

Высокий пусковой ток может спровоцировать резкое, хотя и кратковременное падение напряжения, при котором прочие подключенные к сети устройства испытают недостаток энергии. Это нежелательно, поскольку негативно влияет на безопасность работы и долговечность оборудования.

Для решения задачи предусмотрены специальные дополнительные устройства, установка которых в процессе подключения и наладки двигателей позволяет:

максимально уменьшить значение пускового тока;
повысить плавность запуска;
снизить затраты на запуск агрегата, так как становится возможным применение менее мощных дизельных электростанций, стабилизаторов, проводов с меньшим сечением и пр.

Наибольшей эффективностью отличаются такие современные устройства, как частотные преобразователи и софтстартеры. Они обеспечивают высокую (более минуты) продолжительность поддержания пускового тока.

Как рассчитать пусковой ток электродвигателя

Чтобы объективно оценить сложность условий запуска двигателя, необходимо предварительно узнать величину необходимого для этого пускового тока. Основные этапы расчета следующие:

вычисление номинального тока;
определение значения пускового тока (в амперах).

Для того чтобы получить значение номинального тока для используемой модели электродвигателя, применяют формулу, которая имеет вид Iн=1000Pн / (Uн*cosφ*√ηн). Pн и Uн – это номинальные показатели мощности и напряжения, cosφ и ηн – номинальные коэффициенты мощности и полезного действия.

Собственно пусковой ток, который обозначается как Iп, определяется при помощи формулы Iп = Iн * Kп, где Kп – это кратность постоянного тока по отношению к его номинальному значению (Iн). Всю необходимую для проведения расчетов информацию (значения Kп, Pн, ηн, cosφ, Uн) можно найти в технической документации, которая прилагается к электродвигателю.

Корректный расчет пускового тока двигателя способствует правильному выбору автоматических выключателей, предназначенных для защиты линии включения, а также приобретению дополнительного оборудования (генераторы и пр.) с подходящими параметрами.

Чему равен пусковой ток асинхронного двигателя. Пусковой ток

Полный ток нагрузки Ia, подаваемый на двигатель, рассчитывается по следующим формулам:

где
Ia: полный ток (А)
Pn: номинальная мощность (кВт)
U: междуфазное напряжение для 3-фазного двигателя и напряжение между зажимами для 1-фазного двигателя (В). 1-фазные двигатели могут подсоединяться на фазное или линейное напряжение
η: КПД, т.е. выходная мощность (кВт)/ входная мощность (кВт)
cos φ : коэффициент мощности, т.е. входная мощность (кВт)/входная мощность(кВА)

Сверхпереходный ток и уставка защиты

Пиковое значение сверхпереходного тока может быть крайне высоким. Обычно это значение в 12-15 раз превышает среднеквадратическое номинальное значение Inm. Иногда это значение может в 25 раз превышать значение Inm.
Выключатели, контакторы и термореле рассчитываются на пуски двигателей при крайне высоких сверхпереходных токах (сверхпереходное пиковое значение может в 19 раз превышать среднеквадратическое номинальное значение Inm).
При внезапных срабатываниях защиты от сверхтоков при пуске это означает выход пускового тока за нормальные пределы. В результате могут достигаться предельные значения параметров распределительных устройств, срок службы может укорачиваться и даже некоторые устройства могут выходить из строя. Во избежание такой ситуации необходимо рассмотреть вопрос о повышении номинальных параметров распределительных устройств.
Распределительные устройства рассчитываются на обеспечение защиты пускателей двигателей от КЗ. В зависимости от риска, таблицы показывают комбинации выключателя, контактора и термореле для обеспечения координации типа 1 или 2.

Пусковой ток двигателя

Хотя рынок предлагает двигатели с высоким КПД, на практике их пусковые токи приблизительно такие же, как у стандартных двигателей.

Применение пускателей с соединением треугольником, статических устройств для плавного пуска или регулируемых приводов позволяет снизить значение пускового тока (например, 4 Ia вместо 7,5 Ia).

Компенсация реактивной мощности (квар), подаваемой на асинхронные двигатели

Как правило, по техническим и финансовым соображениям выгоднее снижать ток, подаваемый на асинхронные двигатели. Это может обеспечиваться за счет применения конденсаторов, без влияния на выходную мощность двигателей.

Применение этого принципа для оптимизации работы асинхронных двигателей называется «повышением коэффициента мощности» или «компенсацией реактивной мощности».

Как обсуждается в Главе Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник , полная мощность (кВА), подаваемая на двигатель, может значительно снижаться путем использования параллельно подключенных конденсаторов. Снижение входной полной мощности означает соответствующее снижение входного тока (так как напряжение остается постоянным).

Компенсация реактивной мощности особенно рекомендуется для двигателей с длительными периодами работы при пониженной мощности.

Как указывается выше,

Поэтому, снижение входной полной мощности (кВА) приводит к увеличению (т. е. улучшению) значения cos φ.

Ток, подаваемый на двигатель, после компенсации реактивной мощности рассчитывается по формуле:

где: cos φ – коэффициент мощности до компенсации, cos φ’ – коэффициент мощности после компенсации, Ia – исходный ток.

Рис. A4
ниже показывает (в зависимости от номинальной мощности двигателя) стандартные значения тока для нескольких значений напряжения питания.

кВт	л.с.	230 B	380 — 415 B	400 B	440 — 480 B	500 B	690 B
кВт	л.с.	A	A	A	A	A	A
0,18 0,25 0,37	— — —	1,0 1,5 1,9	— — —	0,6 0,85 1,1	— — —	0,48 0,68 0,88	0,35 0,49 0,64
— 0,55 —	1/2 — 3/4	— 2,6 —	1,3 — 1,8	— 1,5 —	1,1 — 1,6	— 1,2 —	— 0,87 —
— 0,75 1,1	1 — —	— 3,3 4,7	2,3 — —	— 1,9 2,7	2,1 — —	— 1,5 2,2	— 1,1 1,6
— — 1,5	1-1/2 2 —	— — 6,3	3,3 4,3 —	— — 3,6	3,0 3,4 —	— — 2,9	— — 2,1
2,2 — 3,0	— 3 —	8,5 — 11,3	— 6,1 —	4,9 — 6,5	— 4,8 —	3,9 — 5,2	2,8 — 3,8
3,7 4 5,5	— — —	— 15 20	— 9,7 —	— 8,5 11,5	— 7,6 —	— 6,8 9,2	— 4,9 6,7
— — 7,5	7-1/2 10 —	— — 27	14,0 18,0 —	— — 15,5	11,0 14,0 —	— — 12,4	— — 8,9
11 — —	— 15 20	38,0 — —	— 27,0 34,0	22,0 — —	— 21,0 27,0	17,6 — —	12,8 — —
15 18,5 —	— — 25	51 61 —	— — 44	39 35 —	— — 34	23 28 —	17 21 —
22 — —	— 30 40	72 — —	— 51 66	41 — —	— 40 52	33 — —	24 — —
30 37 —	— — 50	96 115 —	— — 83	55 66 —	— — 65	44 53 —	32 39 —
— 45 55	60 — —	— 140 169	103 — —	— 80 97	77 — —	— 64 78	— 47 57
— — 75	75 100 —	— — 230	128 165 —	— — 132	96 124 —	— — 106	— — 77
90 — 110	— 125 —	278 — 340	— 208 —	160 — 195	— 156 —	128 — 156	93 — 113
— 132 —	150 — 200	— 400 —	240 — 320	— 230 —	180 — 240	— 184 —	— 134 —
150 160 185	— — —	— 487 —	— — —	— 280 —	— — —	— 224 —	— 162 —
— 200 220	250 — —	— 609 —	403 — —	— 350 —	302 — —	— 280 —	— 203 —
— 250 280	300 — —	— 748 —	482 — —	— 430 —	361 — —	— 344 —	— 250 —
— — 300	350 400 —	— — —	560 636 —	— — —	414 474 —	— — —	— — —
315 — 335	— 540 —	940 — —	— — —	540 — —	— 515 —	432 — —	313 — —
355 — 375	— 500 —	1061 — —	— 786 —	610 — —	— 590 —	488 — —	354 — —
400 425 450	— — —	1200 — —	— — —	690 — —	— — —	552 — —	400 — —
475 500 530	— — —	— 1478 —	— — —	— 850 —	— — —	— 680 —	— 493 —
560 600 630	— — —	1652 — 1844	— — —	950 — 1060	— — —	760 — 848	551 — 615
670 710 750	— — —	— 2070 —	— — —	— 1190 —	— — —	— 952 —	— 690 —
800 850 900	— — —	2340 — 2640	— — —	1346 — 1518	— — —	1076 — 1214	780 — 880
950 1000	— —	— 2910	— —	— 1673	— —	— 1339	— 970

Рис. A4:

Номинальная мощность и токи

Содержание:

При работе с различными электротехническими устройствами довольно часто возникает вопрос, что такое пусковой ток. В самом простом варианте ответа это будет такой ток, который потребен при запуске электродвигателя или другого устройства. Его значение может в несколько раз превышать номинальное, требующееся в нормальном устойчивом режиме работы. Таким образом, для того чтобы раскрутить ротор, электродвигатель должен приложить гораздо больше энергии по сравнению с работой при постоянном числе оборотов. Снизить пусковые токи можно с помощью специальных систем гашения и устройств плавного пуска.

Пусковые токи электродвигателей

В каждом приборе, устройстве или механизме возникают процессы, называемые пусковыми. Это особенно заметно при начале движения, когда необходимо тронуться с места. В этот момент для первоначального толчка требуется значительно больше усилий, чем при дальнейшей работе данного механизма.

Точно такие же явления затрагивают и электрические устройства — электродвигатели, электромагниты, лампы и другие. Наличие пусковых процессов в каждом из них зависят от того, в каком состоянии находятся рабочие элементы. Например, нить накаливания обычной лампочки в холодном состоянии обладает сопротивлением, значительно меньшим, чем при нагревании в рабочем режиме до 1000 0 С. То есть, у лампы, мощностью 100 Вт сопротивление нити во время работы составит около 490 Ом, а в выключенном состоянии этот показатель снижается до 50 Ом. Поэтому при высоком пусковом токе лампочки иногда перегорают. От всеобщего перегорания их спасает сопротивление, возрастающее при нагревании. Постепенно оно достигает постоянного значения и способствует ограничению рабочего тока до нужной величины.

Влияние пусковых токов в полной мере затрагивает все виды электродвигателей, широко применяющихся во многих областях. Для того чтобы правильно эксплуатировать электроприводы нужно знать их пусковые характеристики. Существует два основных параметра, оказывающих влияние на пусковой ток. Скольжение является связующим звеном между частотой вращения ротора и скоростью вращения электромагнитного поля. Снижение скольжения происходит от 1 до минимума по мере набора скорости. Пусковой момент является вторым параметром, определяющим степень механической нагрузки на валу. Эта нагрузка имеет максимальное значение в момент пуска и становится номинальной после того, как произошел полный разгон механизма.

Следует учитывать особенности асинхронных электродвигателей, которые при пуске становятся эквивалентны трансформатору с короткозамкнутой вторичной обмоткой. Она обладает совсем небольшим сопротивлением, поэтому величина пускового тока при скачке может достичь многократного превышения по сравнению с номиналом. В процессе дальнейшей подачи тока в обмотки, сердечник ротора начинает по нарастающей насыщаться магнитным полем. Возникает ЭДС самоиндукции, под действием которой начинает расти индуктивное сопротивление цепи. С началом вращения ротора происходит снижение коэффициента скольжения, то есть наступает фаза разгона двигателя. При росте сопротивления пусковой ток снижается до нормативных показателей.

В процессе эксплуатации может возникнуть проблема, связанная с увеличенными пусковыми токами. Причиной их возникновения, чаще всего, становится перегрев электродвигателей, перегруженные электрические сети в момент пуска, а также ударные механические нагрузки в подключенных устройствах и механизмах, таких как редукторы и другие. Для решения этой проблемы предусмотрены специальные приборы, представленные частотными преобразователями и устройствами плавного пуска. Они выбираются с учетом особенностей эксплуатации того или иного электродвигателя. Например, используются в основном для агрегатов, соединенных с вентиляторами. С их помощью достигается ограничение пускового тока до двух номиналов. Это вполне нормальный показатель, поскольку во время обычного пуска ток превышает номинальное значение в 5-10 раз. Ограничение достигается за счет измененного напряжения в обмотках.

Обычные двигатели переменного тока получили широкое распространение в промышленном производстве, благодаря очень простой конструкции и низкой стоимости. Их серьезным недостатком считается тяжелый запуск, который существенно облегчается частотными преобразователями. Наиболее ценным качеством этих устройств является способность к поддержке пускового тока в течение одной минуты и более. Самые современные приборы позволяют не только регулировать пуск, но и оптимизировать его по заранее установленным эксплуатационным характеристикам.

Пусковой ток аккумуляторной батареи

Аккумулятор не зря считается одним из важных элементов автомобиля. Его основная функция заключается в подаче напряжения на имеющееся электрооборудование. В основном это стартер, освещение и другие устройства. Для того чтобы успешно решать эту задачу, в аккумуляторе должно происходить не только накопление, но и сохранение заряда в течение длительного времени.

Одним из основных параметров батареи является пусковой ток. Данная величина соответствует параметрам тока, который протекает в стартере в момент его пуска. Пусковой ток непосредственно связан с режимом работы автомобиля. Если транспортное средство эксплуатируется очень часто, особенно в холодных условиях, в этом случае батарея должна иметь большой пусковой ток. Его номинальный параметр обычно находится в соответствии с мощностью источника питания, выдаваемой в течение 30 секунд при температуре минус 18 0 С. Он появляется в тот момент, когда ключ поворачивается в замке зажигания и начинает работать стартер. Измерение токового значения производится в амперах.

Пусковые токи могут быть совершенно разными у аккумуляторов, одинаковых по своему внешнему виду и основным характеристикам. На этот фактор существенное влияние оказывают физические свойства материалов для изготовления и конструктивные особенности каждого изделия. Например, возрастание тока может наблюдаться, если свинцовые пластины становятся пористыми, повышается их количество, используется ортофосфорная кислота. Завышенная величина тока не оказывает негативного влияния на оборудование, она лишь способствует повышению надежности пуска.

Ток, который нужен для запуска электродвигателя, называется пусковым. Как правило, пусковые токи электродвигателей в несколько раз большие, чем токи, необходимые для работы в нормально-устойчивом режиме.

Рисунок 1. Асинхронный электродвигатель
Большой пусковой ток асинхронного электродвигателя необходим для того, чтобы раскрутить ротор с места, для чего требуется приложить гораздо больше энергии, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа его оборотов. Стоит отметить, что, несмотря на совсем другой принцип действия, однофазные двигатели постоянного тока также характеризуются большими значениями пусковых токов.

Высокие пусковые токи электродвигателей — нежелательное явление, поскольку они могут приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к сети оборудования (падению напряжения). Поэтому при подключении и наладке двигателей переменного тока (наиболее распространенных в промышленности) всегда стоит задача минимизировать значения пусковых токов, а также повысить плавность пуска двигателя за счет применения специального дополнительного оборудования. Такие мероприятия также позволяют снизить уровень затрат на пуск электродвигателя (применять провода меньшего сечения, стабилизаторы и дизельные электростанции меньшей мощности, проч.).

Одной из наиболее эффективных категорий устройств, облегчающих тяжелые условия пуска, являются софтстартеры и частотные преобразователи. Особенно ценным считается их свойство поддерживать пусковой ток двигателей переменного тока в течение продолжительного периода — более минуты. Также пусковой ток асинхронного электродвигателя можно уменьшить за счет внедрения внешнего сопротивления в обмотку ротора.

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для того, чтобы подобрать подходящие автоматические выключатели, способные защитить линию включения данного электродвигателя, а также для того, чтобы подобрать подходящее по параметрам дополнительное оборудование (генераторы, проч. ).

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Определение номинального тока трехфазного электродвигателя переменного тока согласно формуле: Iн=1000Pн/(Uн*cosφ*√ηн). Рн здесь — номинальная мощность двигателя, Uн выступает номинальным напряжением, а ηн — номинальным коэффициентом полезного действия. Cosφ — это номинальный коэффициент мощности электромотора. Все эти данные можно найти в технической документации по двигателю.

Расчет величины пускового тока по формуле Iпуск=Iн*Кпуск. Здесь Iн — номинальная величина тока, а Кпуск выступает кратностью постоянного тока к номинальному значению, которая также должна указываться в технической документации к электродвигателю.

Точно зная пусковые токи электродвигателей, можно правильно подобрать автоматические выключатели, которые будут защищать линию включения.

Приветствую вас, дорогие читатели. Прежде, чем разбираться с методиками подключения и характеристиками токов моторов асинхронного типа, не лишним будет вспомнить о том, что это такое.

Движком асинхронного типа зовут машину особого вида, которая преобразует энергию электричества в механическую. Главным рабочим принципом такого устройства считают вот какие свойства. Проходя по статорным обмоткам, переменный ток, состоящий из трех фаз, создает условия для появления вращающегося магнитного поля. Это поле и заставляет ротор вращаться.

Естественно, что при подключении двигателя надо учитывать все эти факторы, ведь вращение ротора будет производиться в ту сторону, в которую вращается магнитное поле. Частота вращения ротора, однако, ниже частоты вращения возбуждающего поля. По конструкции эти машины бывают самыми различными (то есть предназначенными для работы в разных условиях).

Как рабочие, так и пусковые характеристики таких устройств на много превосходят такие же показатели моторов однофазного типа.

Любой из таких моторов имеет две основные части – подвижную (роторную) и неподвижную (статорную). На обеих частях имеются обмотки. Разница между ними может быть лишь в типе обмотки ротора: она может иметь роторные кольца, либо быть короткозамкнутой. Подключение движков, имеющих короткозамкнутый ротор и мощность до двух сотен киловатт, производится напрямую к сети. Моторы же большей мощности необходимо подключать, сперва, к пониженному напряжению и лишь потом переключать на номинал (с целью снижения в несколько раз пускового тока).

Подключение асинхронного двигателя

Статорная обмотка практически любого такого устройства имеет шесть выводов (из них три – начала и три – концы). В зависимости от того, какова питающая сеть мотора, эти выводы соединяют либо в «звезду», либо в «треугольник». С этой целью корпус каждого мотора имеет коробку, в которой выведены начальные и конечные провода обмоток (они обозначаются, соответственно, С1, С2, С3 и С4, С5, С6).

Подключение звездой

Так называют метод соединения обмоток, при котором все три обмотки имеют одну общую точку (нейтраль). Линейное напряжение такого соединения выше фазного в 1,73 раза. Положительным качеством этого вида соединений считают малые токи пуска, хотя мощностные потери при этом довольно значительны.

Метод соединения в треугольник отличается тем, что при этом методе соединение выполняется таким образом, что конец одной обмотки становится началом следующей.

Подключение треугольником

При этом, соединении фазное и линейное напряжения одинаковы, следовательно, при линейном напряжении в 220 вольт, правильным соединением обмоток будет именно треугольник. Положительной стороной этого соединения является большая мощность, тогда как отрицательной – большие токи пуска.

Для выполнения реверса (смены направления вращения) трехфазного движка асинхронного типа, достаточно поменять местами выводы двух его фаз. На производстве это делается при помощи пары магнитных пускателей с зависимым включением.

Значительные величины токов пуска у асинхронных моторов являются весьма нежелательным явлением, потому как они могут привести к эффекту нехватки напряжения для других видов оборудования, подключенного к той же сети. Это стало причиной того, что подключая и налаживая двигатели этого типа, появляется задача минимизации токов пуска и повышения плавности запуска моторов методом использования специализированного оборудования. Наиболее эффективым типом таких приспособлений считаются софтстартеры и частотные преобразователи. Одним из наиболее ценных их качеств считают то, что они способны поддержать ток запуска мотора довольно долгое время (обычно больше минуты).

Помимо стандартного способа включения моторов асинхронного типа, существуют и методы включения их в питающую сеть, имеющую лишь одну фазу.

Конденсаторный пуск асинхронного двигателя

Для этого, в основном, применяют конденсаторный способ включения. Конденсатор может устанавливаться как один, так и пара (один пусковой, а второй рабочий). Пара кондеров ставится тогда, когда есть надобность в процессе пуска-работы менять емкость, что делают при помощи подключения-отключения одного из кондеров (пускового). Для этого, как правило, применяются емкости бумажного исполнения, поскольку они не имеют полярности, а при работе на переменном токе это очень важно.

Для расчета рабочего конденсатора существует следующая формула:

Пусковой конденсатор должен иметь емкость в пару-тройку раз большую емкости рабочего и рабочее напряжение в полтора раза превышающее напряжение питания.

Пусковой и рабочий конденсаторы соединяют параллельно, причем так, что параллельно пусковому, включено шунтирующее сопротивление и одним концом пусковой кондер включается через ключ. При пуске двигателя ключ замыкают, поднимая ток запуска, затем, размыкают.

Однако, не нужно забывать, что к однофазной сети можно подключить далеко не каждый движок. Кроме того, мощность мотора в таком подключении будет составлять лишь 0.5-0.6 мощности трехфазного включения.

Пусковые токи асинхронного двигателя

Теперь приведу таблицу допустимых значений токов холостого хода трехфазных моторов:

Мощность электромотора, кВт	Ток холостого хода, в процентах от номинального,
	при скорости вращения, об. /мин.
	3000	1500	1000	750	600	500
0.12 – 0.55	60	75	85	90	95	—

Прежде, чем производить замеры тока на двигателях, их необходимо обкатать (опробовать на холостом ходу 30-60 минут — движки мощностью меньше 100 кВт и от 2 часов движки, чья мощность выше 100 кВт). Данная таблица носит справочный характер, следовательно, реальные данные могут расходиться с этими процентов на 10-20.

Токи пуска двигателя можно вычислить, применив следующую пару формул:

Iн=1000Рн/(Uн*cosф*√nн),

где Рн — номинал мощности мотора, Uн — номинал его напряжения, nн — номинал его КПД.

где Iн — номинал тока, а Кп — кратность постоянного тока к номиналу (обычно указана в паспорте мотора).

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад, если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Кратность пускового тока электродвигателя

Подключение и пусковые токи асинхронного двигателя

Подключение асинхронного двигателя

Подключение звездой

Подключение треугольником

Конденсаторный пуск асинхронного двигателя

Для расчета рабочего конденсатора существует следующая формула:

Ср=4800(i/u).

Пусковые токи

Чтобы генератор служил вам как можно дольше, нужно правильно подобрать его мощность. А чтобы правильно подобрать мощность генератора, необходимо не только учесть номинальные мощности всех потребителей электроэнергии в сети, но и их пусковые токи.

Что же это такое? Официальное определение гласит, что это ток, потребляемый из сети электродвигателем при его пуске, который может во много раз превосходить номинальный ток двигателя. На самом же деле такие токи возникают при включении всех электроприборов, просто у большинства из них они длятся всего несколько миллисекунд, тогда как у электродвигателей это время может достигать 7 секунд.

Не будем вдаваться в подробности изложения причин возникновения пусковых токов. Проведем простую аналогию — каждый автомобилист знает, что при разгоне автомобиль потребляет больше топлива, чем во время движения по трассе с постоянной скоростью. Так же и электродвигатель потребляет больше электричества в момент «разгона». Часто пусковые токи производители ограничивают тем или иным способом, например, с помощью пусковых сопротивлений. Это снижает кратность превышения номинального значения мощности, но увеличивает длительность импульса.

В таблице, приведенной ниже, указаны примерные значения кратности и продолжительности пусковых токов для разных типов потребителей энергии.

Потребитель	Кратность пускового тока	Длительность импульса пускового тока (cек)
Лампы накаливания	5 — 13	0,05 — 0,3
Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль	1,05 — 1,1	0,5 — 30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами	1,05 — 1,1	0,1 — 0,5
Компьютеры, мониторы, телевизоры и другие приборы с выпрямителем на входе блока питания	5 — 10	0,25 — 0,5
Бытовая электроника, офисная техника и другие приборы с трансформатором на входе блока питания	до 3	0,25 — 0,5
Устройства с электродвигателями асинхронного типа, холодильники, насосы, кондиционеры и т. п.	3 — 7	1 — 7

Как мы видим из таблицы, пусковым током лампочки запросто можно пренебречь, в то время как про холодильник или кондиционер забывать никак нельзя.

Некоторые электростанции способны выдерживать 5- и даже 7-кратные перегрузки в течение нескольких секунд, однако все равно это не лучшим образом скажется на их сроке службы. Всегда учитывайте запас мощности при выборе электростанции.

Расчет тока электродвигателя

Привет посетители сайта fazanet.ru, и в сегодняшней статье мы с вами разберём, как же сделать, этот непонятный расчёт тока электродвигателя. Каждый уважающий себя электромонтёр, робота которого связана с обслуживанием электрических, машин просто обязан это знать. Я в своё время тоже помню, что меня это очень сильно интересовало, когда меня перевили с одного цеха в другой. А конкретно именно работать электромонтёром.

Перед этим я уже немного затрагивал темы электродвигателей, когда писал о том как запустить асинхронные двигателей, и когда писал какие бывают номиналы электродвигателей.

Ну а теперь приступим конкретно к самому расчёту. Допустим: у вас есть трёхфазный асинхронный электродвигателей переменного тока, номинальная мощность, которого составляет 25 кВт, и вам хочется узнать какой же у него будет номинальный ток.

Для этого существует специальная формула: Iн = 1000Pн /√3•(ηн • Uн • cosφн),

Где Pн – это мощность электродвигателя; измеряется в кВт

Uн – это напряжение, при котором работает электродвигатель; В

ηн – это коэффициент полезного действия, обычно это значение 0.9

ну и cosφн – это коэффициент мощности двигателя, обычно 0.8.

Последние два значения обычно пишутся на заводской бирке, хотя они у всех двигателей практически одинаковые. Но все же нужно брать данные именно с заводской бирки на двигателе.

Вот как на этой картинке все значения видны, а ток нет. Только если КПД написан 81%, то для расчёта нужно брать 0. 81.

Теперь подставим значения Iн = 1000•25/√3 • (0.9 • 380 • 0.8) = 52.81 А

Тем, кто не помнит, сколько будет √3, напоминаю – это будет 1,732

Вот и всё, все расчёты закончены. Всё очень легко и просто. По моему образцу вы можете легко рассчитать номинальный ток электродвигателя, вам всего лишь нужно подставить своих данных.

Подписка на рассылку

Рисунок 1. Асинхронный электродвигатель Большой пусковой ток асинхронного электродвигателя необходим для того, чтобы раскрутить ротор с места, для чего требуется приложить гораздо больше энергии, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа его оборотов. Стоит отметить, что, несмотря на совсем другой принцип действия, однофазные двигатели постоянного тока также характеризуются большими значениями пусковых токов.

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Рисунок 2. Асинхронный электродвигатель с частотным преобразователем Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для того, чтобы подобрать подходящие автоматические выключатели, способные защитить линию включения данного электродвигателя, а также для того, чтобы подобрать подходящее по параметрам дополнительное оборудование (генераторы, проч.).

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА

где Pн — номинальная мощность двигателя, кВт, Uн — напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) — паспортные значения двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.

Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.

Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.

При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 — 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока — Iпуск/Iном. Кратность пускового тока — техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).

Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.

Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).

Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 — 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.

В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи .

Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.

Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).

Какой ток потребляет двигатель из сети при пуске и работе

В паспорте электрического двигателя указан ток при номинальной нагрузке на валу. Если, например, указано 13,8/8 А, то это означает, что при включении двигателя в сеть 220 В и при номинальной нагрузке ток, потребляемый из сети, будет равен 13,8 А. При включении в сеть 380 В из сети будет потребляться ток 8 А, то есть справедливо равенство мощностей: √ 3 х 380 х 8 = √ 3 х 220 х 13,8.

Зная номинальную мощность двигателя (из паспорта) можно определить его номинальный ток. При включении двигателя в трехфазную сеть 380 В номинальный ток можно посчитать по следующей формуле:

I н = P н/ ( √3 U н х η х с osφ).

где P н — номинальная мощность двигателя в кВт, U н — напряжение в сети, в кВ (0,38 кВ). Коэффициент полезного действия ( η) и коэффициент мощности (с osφ) — паспортные значения двигателя, которые написаны на щитке в виде металлической таблички. См. также — Какие паспортные данные указываются на щитке асинхронного двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя. Номинальная мощность 1,5 кВ, номинальный ток при напряжении 380 В — 3,4 А.

Если не известны к.п.д. и коэффициент мощности двигателя, например, при отсутствии на двигателе паспорта-таблички, то номинальный его ток с небольшой погрешностью можно определить по соотношению «два ампера на киловатт», т. е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им ток будет примерно равен 20 А.

Для указанного на рисунке двигателя это соотношение тоже выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более точные значения токов при использовании данного соотношения получаются при мощностях двигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется незначительный ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и потребляемый ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к тому, что увеличенный ток вызывает перегрей обмоток двигателя, и возникает опасность обугливания изоляции (сгорания электродвигателя).

В момент пуска из сети электрическим двигателем потребляется так называемый пусковой ток. который может быть в 3 — 8 раз больше номинального. Характер изменения тока представлен на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характер изменения тока, потребляемого двигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Точное значение пускового тока для каждого конкретного двигателя можно определить зная значение кратности пускового тока — I пуск/ I ном. Кратность пускового тока — одна из технических характеристик двигателя, которую можно найти в каталогах. Пусковой ток определяется по следующей формуле: I пуск = I н х ( I пуск/ I ном). Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока — 6, пусковой ток равен 20 х 6 = 120 А.

Знание реальной величины пускового тока нужно для выбора плавких предохранителей, проверке срабатывания электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя при выборе автоматических выключателей и для определения величины снижения напряжения в сети при пуске.

Процесс выбора плавких предохранителей подробно рассмотрен в этой статье: Выбор предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей

Большой пусковой ток, на который сеть обычно не рассчитана, вызывает значительные снижения напряжения в сети (рис. 2, б).

Если принять сопротивление проводов, идущих от источника до двигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток I н=15 А, а пусковой ток равным пятикратному от номинального, то потери напряжения в проводах в момент пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На зажимах двигателя, а также и на зажимах рядом работающих электродвигателей будет 220 — 75 = 145 В. Такое снижение напряжения может вызвать торможение работающих двигателей, что повлечет за собой еще большее увеличение тока в сети и перегорание предохранителей.

В электрических лампах в моменты пуска двигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при пуске электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.

Для уменьшения пускового тока может использоваться схема пуска двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник. При этом фазное напряжение уменьшится в √ З раз и соответственно ограничивается пусковой ток. После достижения ротором некоторой скорости обмотки статора переключаются в схему треугольника и напряжение ни них становится равным номинальному. Переключение обычно производится автоматически с использованием реле времени или тока.

Рис. 3. Схема пуска электрического двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник

Важно понимать, что не далеко каждый двигатель можно подключать по этой схеме. Наиболее распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжение 380/200 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по данной схеме выйдут из строя. Подробнее об этом читайте здесь: Выбор схемы соединения фаз электродвигателя

В настоящее время, для уменьшения пускового тока электрических двигателей активно используют специальные микропроцессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры). Подробнее о назначении такого типа устройств читайте в статье Для чего нужен плавный пуск асинхронного двигателя.

>Полезное для электрика

Асинхронные двигатели — Установленные мощности нагрузки

Потребляемый ток
Ток полной нагрузки la, потребляемый двигателем, вычисляется по следующей формуле:
— 3-фазный двигатель: Ia=Pn×1,000( 3×U×η×cosϕ)
— 1 –фазный двигатель: Ia=Pn×1,000(U×η×cosϕ),
где
Ia: потребляемый ток (в амперах)
Pn: номинальная мощность (в кВт активной мощности)
U: напряжение между фазами для 3-фазных двигателей и напряжение между клеммами для однофазных двигателей (в вольтах). Однофазный двигатель может быть подсоединен фаза-нейтраль или фаза-фаза.
η: КПД устройства, то есть выход кВт / вход кВт
cos ϕ: коэффициент мощности, то есть вход кВт / вход кВA

Сверхпереходный ток и установка защиты
— Пиковое значение сверхпереходного тока может быть очень высоким, обычное значение превышает в 12–15 раз среднеквадратичное значение номинального тока Inm. Иногда это значение может превышать номинальный ток Inm в 25 раз.
— Автоматические выключатели Merlin Gerin, контакторы Telemecanique и тепловые реле разработаны таким образом, чтобы выдерживать запуск двигателя с очень высоким значением сверхпереходного тока (пиковое значение сверхпереходного тока может до 19 раз превышать номинальный ток Inm).
— Если во время запуска неожиданно произойдет аварийное отключение, вызванное защитой по току, это означает, что пусковой ток превышает нормальные пределы.
В результате этого, могут быть достигнуты пределы стойкости коммутационного оборудования, уменьшается время службы, и даже могут быть выведены из строя некоторые устройства. Чтобы избежать такой ситуации, рекомендуется рассмотреть увеличение параметров коммутационного оборудования.
— Распредустройства фирмы Merlin Gerin и Telemecanique спроектированы так, чтобы обеспечить защиту контактора пуска двигателя при коротких замыканиях. В соответствии с имеющимися рисками, таблицы показывают комбинации автоматического выключателя, контактора и термо-реле, позволяющие достичь координацию 1-го или 2-го типа

Пусковой ток двигателя
Хотя на рынке можно встретить двигатели с высоким КПД, на практике их пусковые токи приблизительно равны пусковым токам стандартных двигателей.
Использование соединения типа звезда-треугольник, статического устройства плавного пуска или конвертера скорости привода позволяет снизить значение пускового тока (Например: 4 Ia вместо 7,5 Ia).

Компенсация реактивной мощности потребляемой асинхронными двигателями
В общем случае, снижение тока, подаваемого на асинхронные двигатели, дает очевидные преимущества, связанные с техническими и финансовыми причинами. Это может быть достигнуто путем использования конденсаторов, без изменения мощности двигателя.
Применение этого принципа к работе асинхронных двигателей обычно называется «улучшением коэффициента мощности» или «коррекцией коэффициента мощности».
Как описано в главе K, потребность в полной мощности (кВА), подаваемой на асинхронный двигатель, может быть значительно снижена использованием шунтирующих конденсаторов.
Снижение входной мощности означает соответствующее снижение входного тока (так как напряжение остается постоянным).

Компенсацию реактивной мощности особенно рекомендуется проводить для двигателей, работающих в течение длительного времени при сниженной мощности.

Как было показано выше, cosϕ = вход кВт/вход кВА , поэтому снижения значения входной мощности кВA увеличит (то есть, улучшит) значение cos ϕ.

Ток, подаваемый на двигатель, после коррекции коэффициента мощности, вычисляется по формуле:
I=Ia cos ϕ/cos ϕ

где cos ϕ — коэффициент мощности до компенсации, а cos ϕ’ — коэффициент мощности после компенсации, Ia — первоначальный ток.

В таблице даны, в зависимости от номинальной мощности двигателя, стандартные значения тока двигателя для различных величин номинального напряжения.

		230 В	380-415В	400 В	440-480В	500 В	690 В
kW	hp	A	A	A	A	A	A
0.18	—	1.0	—	0.6	—	0.48	0.35
0.25	—	1.5	—	0.85	—	0.68	0.49
0.37	—	1.9	—	1.1	—	0.88	0.64
—	1/2	—	1.3	—	1.1	—	—
0.55	—	2.6	—	1.5	—	1.2	0.87
—	3/4	—	1.8	—	1.6	—	—
—	1	—	2.3	—	2.1	—	—
0.75	—	3.3	—	1.9	—	1.5	1.1
1.1	—	4.7	—	2.7	—	2.2	1.6
—	1-1/2	—	3.3	—	3.0	—	—
—	2	—	4.3	—	3.4	—	—
1.5	—	6.3	—	3.6	—	2.9	2.1
2.2	—	8.5	—	4.9	—	3.9	2.8
—	3	—	6.1	—	4.8	—	—
3.0	—	11.3	—	6.5	—	5.2	3.8
3.7	—	—	—	—	—	—	—
4	—	15	9.7	8.5	7.6	6.8	4.9
5.5	—	20	—	11.5	—	9.2	6.7
—	7-1/2	—	14.0	—	11.0	—	—
—	10	—	18.0	—	14.0	—	—
7.5	—	27	—	15.5	—	12.4	8.9
11	—	38.0	—	22.0	—	17.6	12.8
—	15	—	27.0	—	21.0	—	—
—	20	—	34.0	—	27.0	—	—
15	—	51	—	29	—	23	17
18.5	—	61	—	35	—	28	21
—	25	—	44	—	34	—
22	—	72	—	41	—	33	24
—	30	—	51	—	40	—	—
—	40	—	66	—	52	—	—
30	—	96	—	55	—	44	32
37	—	115	—	66	—	53	39
—	50	—	83	—	65	—	—
—	60	—	103	—	77	—	—
45	—	140	—	80	—	64	47
55	—	169	—	97	—	78	57
—	75	—	128	—	96	—	—
—	100	—	165	—	124	—	—
75	—	230	—	132	—	106	77
90	—	278	—	160	—	128	93
—	125	—	208	—	156	—	—
110	—	340	—	195		156	113
—	150	—	240	—	180	—	—
132	—	400	—	230	—	184	134
—	200	—	320	—	240	—	—
150	—	—	—	—	—	—	—
160	—	487	—	280	—	224	162
185	—	—	—	—	—	—	—
—	250	—	403	—	302	—	—
200	—	609	—	350	—	280	203
220	—	—	—	—	—	—	—
—	300	—	482	—	361	—	—
250	—	748	—	430	—	344	250
280	—	—	—	—	—	—	—
—	350	—	560	—	414	—	—
—	400	—	636	—	474	—	—
300	—	—	—	—	—	—	—
315	—	940	—	540	—	432	313
—	540	—	—	—	515	—	—
335	—	—	—	—	—	—	—
355	—	1061	—	610	—	488	354
—	500	—	786	—	590	—	—
375	—	—	—	—	—	—	—
400	—	1200	—	690	—	552	400
425	—	—	—	—	—	—	—
450	—	—	—	—	—	—	—
475	—	—	—	—	—	—	—
500	—	1478	—	850	—	680	493
530	—	—	—	—	—	—	—
560	—	1652	—	950	—	760	551
600	—	—	—	—	—	—	—
630	—	1844	—	1060	—	848	615
670	—	—	—	—	—	—	—
710	—	2070	—	1190	—	952	690
750	—	—	—	—	—	—	—
800	—	2340	—	1346	—	1076	780
850	—	—	—	—	—	—	—
900	—	2640	—	1518	—	1214	880
950	—	—	—	—	—	—	—
1000	—	2910	—	1673	—	1339	970

Номинальная мощность (Pn) двигателя в кВт
указывает его номинальную эквивалентную
механическую мощность.
Полная мощность (S) двигателя в кВА, является
функцией выработанной энергии, КПД двигателя и
коэффициента мощности.

S=Pn/ηcosϕ

О запуске асинхронных электрических двигателей

Почему имеет смысл применять частотные преобразователи для асинхронных двигателей

Запуск электродвигателя в режиме пониженного напряжения

Асинхронные двигатели — теория —

Пуск в работу

Напряжение U1 пропорционально пусковому току двигателя, следовательно, уменьшая напряжение U1, соответственно происходит уменьшение пускового тока. Переключение со звезды обмотки статора на треугольник, имеет несколько возможностей снижения напряжения U1 во время пуска. Асинхронные двигатели, работающие при соединении треугольника и обмотки статора, обладающие фазным напряжением равным напряжению сети, имеют возможность применения пуска переключения обмотки на треугольник со звезды. В тот момент, когда двигатель подключается к сети, переключатель ставится в положение «звезда», в таком случае звезда оказывается соединенной с обмоткой статора.

Подробнее…

Почему имеет смысл использовать автотрансформатор для запуска асинхронника?

Асинхронные двигатели — теория —

Пуск в работу

В случае необходимости автотранспортного пуска, вначале замыкается рубильник №1, который соединяет обмотки трансформатора звездой. После этого замыкается рубильник №2, в результате чего двигатель включается на пониженное напряжение U’1.В этом случае, измеренный на выходе автотрансформатора пусковой ток двигателя, будет уменьшен в Ка раз, где Ка означает коэффициент трансформации автотрансформатора. Если в этом случае, измерить ток на входе автотрансформатора, то можно заметить, что при включении двигателя в сеть, по сравнению с пусковым током, он уменьшается в К2а раза.

Подробнее…

Асинхронный двигатель с КЗ ротором — как запускать?

Асинхронные двигатели — теория —

Пуск в работу

Осуществление пуска хода двигателя прямым подключением в сеть.Данный способ запуска двигателя известен своей простотой. Но, вместе с этим, в тот момент, когда двигатель подключается к сети, возникает большой пусковой ток в цепи статора, который более чем в пять раз может превышать номинальный ток самого двигателя.

Подробнее…

Частотные преобразователи на полупроводниках — описание

Асинхронные двигатели — теория —

Пуск в работу

Преобразователем частоты называется электронный силовой прибор, преобразующий энергию переменного тока с фиксированным напряжением и частотой, в энергию с переменной частотой и напряжением.В процессе управления скоростью асинхронного электродвигателя в основном используются частотные преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока. При помощи управляемого выпрямителя, переменное напряжение питающей сети вначале выпрямляется, а затем фильтруется, после чего подается на инвертор.

Подробнее…

Устройство плавного пуска электродвигателя. Как это работает.

Устройство плавного пуска — электротехническое устройство, используемое в асинхронных электродвигателях, которое позволяет во время запуска удерживать параметры двигателя (тока, напряжения и т.д.) в в безопасных пределах. Его применение уменьшает пусковые токи, снижает вероятность перегрева двигателя, устраняет рывки в механических приводах, что, в конечном итоге, повышает срок службы электродвигателя.

Назначение

Управление процессом запуска, работы и остановки электродвигателей. Основными проблемами асинхронных электродвигателей являются:

невозможность согласования крутящего момента двигателя с моментом нагрузки,

высокий пусковой ток.

Во время пуска крутящий момент за доли секунды часто достигает 150-200%, что может привести к выходу из строя кинематической цепи привода. При этом стартовый ток может быть в 6-8 раз больше номинального, порождая проблемы со стабильностью питания. Устройство плавного пуска позволяют избежать этих проблем, делая разгон и торможение двигателя более медленными. Это позволяет снизить пусковые токи и избежать рывков в механической части привода или гидравлических ударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки двигателей.

Принцип действия устройство плавного пуска

Основной проблемой асинхронных электродвигателей является то, что момент силы, развиваемый электродвигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что создаёт резкие рывки ротора при пуске и остановке двигателя, которые, в свою очередь, вызывают большой индукционный ток.

Софтстартеры могут быть как механическими, так и электрическими, либо сочетать то и другое.

Механические устройства непосредственно противодействуют резкому нарастанию оборотов двигателя, ограничивая крутящий момент. Они могут представлять собой тормозные колодки, жидкостные муфты, магнитные блокираторы, противовесы с дробью и прочее.

<br />

Данные электрические устройства позволяют постепенно повышать ток или напряжение от начального пониженного уровня (опорного напряжения) до максимального, чтобы плавно запустить и разогнать электродвигатель до его номинальных оборотов. Такие УПП обычно используют амплитудные методы управления и поэтому справляются с запуском оборудования в холостом или слабо нагруженном режиме. Более современное поколение УПП (например, устройства ЭнерджиСейвер) используют фазовые методы управления и потому способны запускать электроприводы, характеризующиеся тяжелыми пусковыми режимами «номинал в номинал». Такие УПП позволяют производить запуски чаще и имеют встроенный режим энергосбережения и коррекции коэффициента мощности.

Выбор устройства плавного пуска

При включении асинхронного двигателя в его роторе на короткое время возникает ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов снижается до номинального значения, соответствующего потребляемой электрической машиной мощности. Это явление усугубляется тем, что в момент разгона скачкообразно растет и крутящий момент на валу. В результате может произойти срабатывание защитных автоматических выключателей, а если они не установлены, то и выход из строя других электротехнических устройств, подключенных к той же линии. И в любом случае, даже если аварии не произошло, при пуске электромоторов отмечается повышенный расход электроэнергии. Для компенсации или полного устранения этого явления используются устройства плавного пуска (УПП).

Как реализуется плавный пуск

Чтобы плавно запустить электродвигатель и не допустить броска тока, используются два способа:

Ограничивают ток в обмотке ротора. Для этого ее делают состоящей из трех катушек, соединенных по схеме «звезда». Их свободные концы выводят на контактные кольца (коллекторы), закрепленные на хвостовике вала. К коллектору подключают реостат, сопротивление которого в момент пуска максимальное. По мере его снижения ток ротора растет и двигатель раскручивается. Такие машины называются двигателями с фазным ротором. Они используются в крановом оборудовании и в качестве тяговых электромоторов троллейбусов, трамваев.

Уменьшают напряжение и токи, подаваемые на статор. В свою очередь, это реализуется с помощью:

а) автотрансформатора или реостата;

б) ключевыми схемами на базе тиристоров или симисторов.

Именно ключевые схемы и являются основой построения электротехнических приборов, которые принято назвать устройствами плавного пуска или софтстартерами. Обратите внимание, что частотные преобразователи так же позволяют плавно запустить электродвигатель, но они лишь компенсируют резкое возрастание крутящего момента, не ограничивая при этом пускового тока.

Принцип работы ключевой схемы основывается на том, что тиристоры отпираются на определенное время в момент прохождения синусоидой ноля. Обычно в той части фазы, когда напряжение растет. Реже – при его падении. В результате на выходе УПП регистрируется пульсирующее напряжение, форма которого лишь приблизительно похожа на синусоиду. Амплитуда этой кривой растет по мере того, как увеличивается временной интервал, когда тиристор отперт.

Критерии выбора софтстартера

По степени снижения степени важности критерии выбора устройства располагаются в следующей последовательности:

Мощность.

Количество управляемых фаз.

Обратная связь.

Функциональность.

Способ управления.

Дополнительные возможности.

Мощность

Главным параметром УПП является величина I_ном– сила тока, на которую рассчитаны тиристоры. Она должна быть в несколько раз больше значения силы тока, проходящего через обмотку двигателя, вышедшего на номинальные обороты. Кратность зависит от тяжести пуска. Если он легкий – металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, то пусковой ток в три раза выше номинального. Тяжелый пуск характерен для приводов, имеющих значительный момент инерции. Таковы, например, вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы. Ток выше номинального в пять раз. Существует и особо тяжелый пуск, который сопровождает работу поршневых насосов, центрифуг, ленточных пил… Тогда I_номсофтстартера должен быть в 8-10 раз больше.

Тяжесть пуска влияет и на время его завершения. Он может длиться от десяти до сорока секунд. За это время тиристоры сильно нагреваются, поскольку рассеивают часть электрической мощности. Для повторения им надо остыть, а на это уходит столько же, сколько на рабочий цикл. Поэтому если технологический процесс требует частого включения-выключения, то выбирайте софтстартер как для тяжелого пуска. Даже если ваше устройство не нагружено и легко набирает обороты.

Количество фаз

Можно управлять одной, двумя или тремя фазами. В первом случае устройство в большей степени смягчает рост пускового момента, чем тока. Чаще всего используются двухфазные пускатели. А для случаев тяжелого и особо тяжелого пуска – трехфазные.

Обратная связь

УПП может работать по заданной программе – увеличить напряжение до номинала за указанное время. Это наиболее простое и распространенное решение. Наличие обратной связи делает процесс управления более гибким. Параметрами для нее служат сравнение напряжения и вращающего момента или фазный сдвиг между токами ротора и статора.

Функциональность

Возможность работать на разгон или торможение. Наличие дополнительного контактора, который шунтирует ключевую схему и позволяет ей остыть, а также ликвидирует несимметричность фаз из-за нарушения формы синусоиды, которое приводит к перегреву обмоток.

Способ управления

Бывает аналоговым, посредством вращения потенциометров на панели, и цифровым, с применением цифрового микроконтроллера.

Дополнительные функции

Все виды защиты, режим экономии электроэнергии, возможность пуска с рывка, работы на пониженной скорости (псевдочастотное регулирование).

Правильно подобранный УПП увеличивает вдвое рабочий ресурс электродвигателей, экономит до 30 процентов электроэнергии.

Зачем нужно устройство плавного пуска (софтстартера)

Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска (софтстартер). С чем это связано? В нашей статье мы постараемся осветить этот вопрос.

Асинхронные двигатели используются уже более ста лет, и за это время относительно мало изменилось их функционирование. Запуск этих устройств и связанные с ним проблемы хорошо известны их владельцам. Пусковые токи приводят к просадкам напряжения и перегрузкам проводки, вследствие чего:

— некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;

— возможен сбой оборудования и т. д.

Своевременно установленный приобретенный и подключенный софтстартер позволяет избежать лишних трат денег и головной боли.

Что такое пусковой ток

В основе принципа действия асинхронных двигателей лежит явление электромагнитной индукции. Наращивание обратной электродвижущей силы (э. д. с), которая создается путем применения изменяющегося магнитного поля во время запуска двигателя, приводит к переходным процессам в электрической системе. Этот переходной режим может повлиять на систему электропитания и другое оборудование, подключенное к нему.

Во время запуска электродвигатель разгоняется до полной скорости. Продолжительность начальных переходных процессов зависит от конструкции агрегата и характеристик нагрузки. Пусковой момент должен быть наибольшим, а пусковые токи – наименьшими. Последние влекут за собой пагубные последствия для самого агрегата, системы электроснабжения и оборудования, подключенного к нему.

В течение начального периода пусковой ток может достигать пяти-восьмикратного тока полной нагрузки. Во время пуска электродвигателя кабели вынуждены пропускать больше тока, чем во время периода стабильного состояния. Падение напряжения в системе также будет намного больше при пуске, чем во время стабильной работы – это становится особенно очевидным при запуске мощного агрегата или большого числа электродвигателей одновременно.

Способы защиты электродвигателя

Поскольку использование электродвигателей стало широко распространенным, преодоление проблем с их запуском стало проблемой. На протяжении многих лет для решения этих задач были разработано несколько методов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.

В последнее время были достигнуты значительные успехи в использовании электроники в регулировании электроэнергии для двигателей. Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска. Всё дело в том, что прибор имеет ряд особенностей.

Особенностью устройства пуска является то, что он плавно подаёт на обмотки двигателя напряжение от нуля до номинального значения, позволяя двигателю плавно разгоняться до максимальной скорости. Развиваемый электродвигателем механический момент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения.

В процессе пуска УПП постепенно увеличивает подаваемое напряжение, и электромотор разгоняется до номинальной скорости вращения без большого момента и пиковых скачков тока.

Виды устройств плавного пуска

На сегодняшний день для плавного запуска техники используются три типа УПП: с одной, двумя и со всеми управляемыми фазами.

Первый тип применяется для однофазного двигателя для обеспечения надежной защиты от перегрузки, перегрева и снижения влияния электромагнитных помех.

Как правило, схема второго типа помимо полупроводниковой платы управления включает в себя байпасный контактор. После того как двигатель раскрутится до номинальной скорости, байпасный контактор срабатывает и обеспечивает прямую подачу напряжения на электродвигатель.

Трехфазный тип является самым оптимальным и технически совершенным решением. Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без перекосов по фазам.

Зачем же нужно устройство плавного пуска?

Благодаря относительно невысокой цене популярность софтстартеров набирает обороты на современном рынке промышленной и бытовой техники. УПП для асинхронного электродвигателя необходимо для продления его срока службы. Большим преимуществом софтстартера является то, что пуск осуществляется с плавным ускорением, без рывков.

Есть отличная альтернатива устройству плавного пуска. Стоимость отличается, но и функциональные возможности расширенные.

Преобразователь частоты – это решение задачи, когда требуется регулирование скорости электродвигателя и автоматизация работы технологичного оборудования через обратную связь посредством датчика. При помощи преобразователя Вы сможете решить более сложные и разносторонние вопросы по автоматизации электропривода.

Устройства плавного пуска

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Как узнать мощность и ток эл двигателя. Подключение и пусковые токи асинхронного двигателя

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Содержание:

Пусковые токи электродвигателей

Пусковой ток аккумуляторной батареи

Подключение асинхронного двигателя

Подключение звездой

Подключение треугольником

Конденсаторный пуск асинхронного двигателя

Для расчета рабочего конденсатора существует следующая формула:

Пусковые токи асинхронного двигателя

Теперь приведу таблицу допустимых значений токов холостого хода трехфазных моторов:

Мощность электромотора, кВт	Ток холостого хода, в процентах от номинального,
	при скорости вращения, об./мин.
	3000	1500	1000	750	600	500
0.12 – 0.55	60	75	85	90	95	—

Токи пуска двигателя можно вычислить, применив следующую пару формул:

Iн=1000Рн/(Uн*cosф*√nн),

где Рн — номинал мощности мотора, Uн — номинал его напряжения, nн — номинал его КПД.

где Iн — номинал тока, а Кп — кратность постоянного тока к номиналу (обычно указана в паспорте мотора).

Полный ток нагрузки Ia, подаваемый на двигатель, рассчитывается по следующим формулам:

Сверхпереходный ток и уставка защиты

Пиковое значение сверхпереходного тока может быть крайне высоким. Обычно это значение в 12-15 раз превышает среднеквадратическое номинальное значение Inm. Иногда это значение может в 25 раз превышать значение Inm.
Выключатели, контакторы и термореле рассчитываются на пуски двигателей при крайне высоких сверхпереходных токах (сверхпереходное пиковое значение может в 19 раз превышать среднеквадратическое номинальное значение Inm).
При внезапных срабатываниях защиты от сверхтоков при пуске это означает выход пускового тока за нормальные пределы. В результате могут достигаться предельные значения параметров распределительных устройств, срок службы может укорачиваться и даже некоторые устройства могут выходить из строя. Во избежание такой ситуации необходимо рассмотреть вопрос о повышении номинальных параметров распределительных устройств.
Распределительные устройства рассчитываются на обеспечение защиты пускателей двигателей от КЗ. В зависимости от риска, таблицы показывают комбинации выключателя, контактора и термореле для обеспечения координации типа 1 или 2.

Пусковой ток двигателя

Компенсация реактивной мощности (квар), подаваемой на асинхронные двигатели

Как указывается выше,

Поэтому, снижение входной полной мощности (кВА) приводит к увеличению (т.е. улучшению) значения cos φ.

Ток, подаваемый на двигатель, после компенсации реактивной мощности рассчитывается по формуле:

кВт	л.с.	230 B	380 — 415 B	400 B	440 — 480 B	500 B	690 B
кВт	л.с.	A	A	A	A	A	A
0,18 0,25 0,37	— — —	1,0 1,5 1,9	— — —	0,6 0,85 1,1	— — —	0,48 0,68 0,88	0,35 0,49 0,64
— 0,55 —	1/2 — 3/4	— 2,6 —	1,3 — 1,8	— 1,5 —	1,1 — 1,6	— 1,2 —	— 0,87 —
— 0,75 1,1	1 — —	— 3,3 4,7	2,3 — —	— 1,9 2,7	2,1 — —	— 1,5 2,2	— 1,1 1,6
— — 1,5	1-1/2 2 —	— — 6,3	3,3 4,3 —	— — 3,6	3,0 3,4 —	— — 2,9	— — 2,1
2,2 — 3,0	— 3 —	8,5 — 11,3	— 6,1 —	4,9 — 6,5	— 4,8 —	3,9 — 5,2	2,8 — 3,8
3,7 4 5,5	— — —	— 15 20	— 9,7 —	— 8,5 11,5	— 7,6 —	— 6,8 9,2	— 4,9 6,7
— — 7,5	7-1/2 10 —	— — 27	14,0 18,0 —	— — 15,5	11,0 14,0 —	— — 12,4	— — 8,9
11 — —	— 15 20	38,0 — —	— 27,0 34,0	22,0 — —	— 21,0 27,0	17,6 — —	12,8 — —
15 18,5 —	— — 25	51 61 —	— — 44	39 35 —	— — 34	23 28 —	17 21 —
22 — —	— 30 40	72 — —	— 51 66	41 — —	— 40 52	33 — —	24 — —
30 37 —	— — 50	96 115 —	— — 83	55 66 —	— — 65	44 53 —	32 39 —
— 45 55	60 — —	— 140 169	103 — —	— 80 97	77 — —	— 64 78	— 47 57
— — 75	75 100 —	— — 230	128 165 —	— — 132	96 124 —	— — 106	— — 77
90 — 110	— 125 —	278 — 340	— 208 —	160 — 195	— 156 —	128 — 156	93 — 113
— 132 —	150 — 200	— 400 —	240 — 320	— 230 —	180 — 240	— 184 —	— 134 —
150 160 185	— — —	— 487 —	— — —	— 280 —	— — —	— 224 —	— 162 —
— 200 220	250 — —	— 609 —	403 — —	— 350 —	302 — —	— 280 —	— 203 —
— 250 280	300 — —	— 748 —	482 — —	— 430 —	361 — —	— 344 —	— 250 —
— — 300	350 400 —	— — —	560 636 —	— — —	414 474 —	— — —	— — —
315 — 335	— 540 —	940 — —	— — —	540 — —	— 515 —	432 — —	313 — —
355 — 375	— 500 —	1061 — —	— 786 —	610 — —	— 590 —	488 — —	354 — —
400 425 450	— — —	1200 — —	— — —	690 — —	— — —	552 — —	400 — —
475 500 530	— — —	— 1478 —	— — —	— 850 —	— — —	— 680 —	— 493 —
560 600 630	— — —	1652 — 1844	— — —	950 — 1060	— — —	760 — 848	551 — 615
670 710 750	— — —	— 2070 —	— — —	— 1190 —	— — —	— 952 —	— 690 —
800 850 900	— — —	2340 — 2640	— — —	1346 — 1518	— — —	1076 — 1214	780 — 880
950 1000	— —	— 2910	— —	— 1673	— —	— 1339	— 970

Рис. A4:

Номинальная мощность и токи

Система запуска асинхронного двигателя — способы запуска двигателя

Новая гостевая статья А.Н. abotu системы пуска двигателей. Если какие-либо замечания или вопросы приветствуются, напишите комментарий ниже.

Асинхронные двигатели находят широкое применение. Они используются в промышленных процессах, коммерческих зданиях, зонах отдыха, дома и других областях.

Однако, если двигатель включается непосредственно от сети, он потребляет очень высокий начальный ток.Ток при запуске обычно в пять-семь раз больше того, что двигатель обычно потребляет при полной нагрузке, но развивает крутящий момент только в 1,5–2,5 раза по сравнению с крутящим моментом при полной нагрузке.

Большой пусковой ток приводит к огромным перепадам напряжения в линии питания, что может вызвать нестабильность в линии и повлиять на оборудование, подключенное к той же цепи.

Таким образом, прямой пуск двигателей не рекомендуется; вместо этого рекомендуется использовать подходящую схему или метод пуска, который минимизирует начальный ток.Этого можно достичь, запустив двигатель при более низком напряжении, чем обычно, и затем увеличив напряжение, как только двигатель запустится и наберет соответствующую скорость.

Способы пуска двигателя

Использование устройства прямого пуска

Пускатель прямого включения (DOL) сочетает в себе запуск и защиту двигателя; он состоит из контактора и защитного устройства, такого как автоматический выключатель.

В цепи стартера есть контактор с катушкой. Этой катушкой можно управлять, нажимая кнопки пуска или останова в зависимости от требуемой операции.Нажатие кнопки пуска активирует контакт, заставляя его замкнуть три фазы и подать питание на двигатель.

Устройство прямого пуска прямого включения | изображение: moeller.es

Нажатие кнопки останова обесточит контактор, отключив питание двигателя и заставив его остановиться. Однако он страдает от больших пусковых токов, возникающих, когда на двигатель подается полное сетевое напряжение.

Пускатели DOL ограничены двигателями мощностью менее 10 кВт. Двигатели большего размера могут вызвать чрезмерное падение напряжения из-за большого пускового тока.Кроме того, DOL подвергает двигатель чрезмерному нагреву, что сокращает срок его службы.

Пуск автотрансформатора

В этом методе используется автотрансформатор и двухпозиционный переключатель, который приводится в действие вручную или автоматически с помощью таймера. Любая операция изменяет положение переключателя с исходного положения на рабочее.

Когда переключатель находится в исходном положении, часть сетевого напряжения снимается с автотрансформатора. Автотрансформатор подает на двигатель от 50 до 70 процентов нормального напряжения.

При пониженном пусковом напряжении двигатель потребляет меньше тока. Например, при 50% -ном ответвлении автотрансформатора двигатель потребляет половину своего номинального тока или около 25% от того, что двигатель потреблял бы с пускателем прямого включения.

Метод пуска автотрансформатора громоздок и дорог и обычно используется для более крупных промышленных приложений.

Стартер звезда-треугольник

В двигателе используется как звезда, так и треугольник, управляемая переключателем. Двигатель запускается в пусковой конфигурации, после чего переключается на работу по схеме «треугольник».

Конфигурация пускателя электродвигателя со звезды на треугольник | изображение: bhs4.com

Двигатель запускается при соединении обмоток ротора по схеме звезды. Двигатель потребляет меньший ток, чем в схеме «треугольник» — обычно в три раза меньше тока треугольника. Однако соединение звездой развивает только половину крутящего момента по сравнению с соединением треугольником.

При пуске со звезды на треугольник используется двухпозиционный автоматический или ручной переключатель и реле времени. Это позволяет запустить двигатель по схеме звезды, которая имеет низкий пусковой ток, а затем переключиться на конфигурацию треугольником после того, как двигатель достигнет необходимой скорости.

Метод более сложен, чем DOL, и может не обеспечивать достаточный крутящий момент для полной нагрузки при запуске; как таковой, он обычно используется для запуска двигателей с начальной небольшой нагрузкой.

Стартер сопротивления ротора

В методе используются внешние резисторы, изначально включенные последовательно с обмоткой ротора для каждой фазы. Резисторы, которые обычно представляют собой проволочные обмотки, снижают некоторое количество напряжения, ограничивая ток, протекающий в обмотку ротора. После запуска двигателя резисторы постепенно удаляются из цепи, и питание подключается непосредственно к электросети.

Пуск двигателя с электронным управлением

Плавный старт

Плавный пуск, метод использует активные переключающие устройства, такие как тиристоры, для управления способом подачи энергии на двигатель. В трехфазных двигателях метод применим как в линейном, так и в треугольном режимах конфигурации.

Этот метод обеспечивает средства управления напряжением двигателя и пусковым током, что позволяет плавно увеличивать крутящий момент двигателя без скачков напряжения. Это снижает провалы напряжения, нагрузки и износ механических частей.

Преобразователь частоты

Это метод с электронным управлением, позволяющий плавно запускать асинхронные двигатели. Он использует электронные схемы инвертора для управления частотой и током питания двигателя, тем самым предотвращая высокие пусковые токи. Плавный запуск предотвращает резкое повреждение механических частей системы. Это лучший способ, но и самый дорогой.

Пуск двигателя с частотным преобразователем | изображение: moeller.es

Стоимость приобретения и установки выше из-за дополнительных требований, таких как фильтры радиопомех, ЭМС, экранированные кабели двигателя, проблемы совместимости и т. Д.
Однако в эксплуатации есть больше экономических преимуществ. Это включает в себя плавный пуск, энергоэффективность, снижение износа механических частей, оптимизацию процесса и т. Д. Другие преимущества включают стабильность скорости при изменении нагрузки и общий более длительный срок службы двигателя.

Сравнение общих методов запуска двигателя

Сравнение некоторых распространенных методов запуска двигателей | изображение: moeller.es

Заключение

Из-за конструкции асинхронных двигателей в обмотках возникает короткое замыкание при запуске, и двигатель может потреблять большой ток из сети, что сопровождается большими падениями напряжения.Это может привести к нестабильности и повлиять на другое оборудование, питаемое от той же линии.

Существуют различные методы, которые можно использовать для запуска двигателей при более низких токах, а затем увеличения подачи до нормального значения после запуска двигателя. Выбор метода зависит от размера и применения двигателя.
A.N
Что вы думаете об этой статье «Назад к основам»? Пожалуйста, оставьте комментарий в области ниже.

Что такое пусковой ток в двигателе переменного тока и почему это важно?

Когда электрическое устройство, такое как асинхронный двигатель переменного тока, включено, оно испытывает очень сильный мгновенный скачок тока, называемый пусковым током.

Когда запускается асинхронный двигатель переменного тока, подаваемое напряжение создает магнитное поле в статоре, которое индуцирует магнитное поле в роторе. Взаимодействие этих двух магнитных полей создает крутящий момент и заставляет двигатель вращаться. Согласно закону Ленца, создание магнитного поля вызывает индуцированное напряжение, которое противодействует напряжению питания. Это противоположное индуцированное напряжение –, известное как обратная ЭДС –, также работает для ограничения силы тока в двигателе.

Однако количество производимой обратной ЭДС прямо пропорционально скорости двигателя. Таким образом, при запуске –, когда скорость двигателя близка к нулю –, обратная ЭДС очень мала, и допускается протекание большого «пускового» тока.

На величину тока, потребляемого двигателем во время запуска, также влияет сопротивление обмоток статора. Новые высокоэффективные двигатели, такие как версии с повышенным КПД IE3, имеют более низкое сопротивление обмотки (для уменьшения потерь I ² R), поэтому пусковой ток может быть даже более серьезной проблемой в этих конструкциях, чем в старых двигателях с более низким КПД. .

Самый высокий уровень пускового тока возникает в течение первого полупериода работы двигателя и может более чем в 10 раз превышать ток полной нагрузки двигателя. Когда двигатель начинает двигаться, ток уменьшается до уровня тока заблокированного ротора двигателя, который часто в шесть-восемь раз превышает нормальный рабочий ток двигателя. По мере увеличения скорости двигателя – и, следовательно, обратной ЭДС –, ток дополнительно уменьшается, пока не будут достигнуты нормальная рабочая скорость и нормальный рабочий ток.

Первоначальный всплеск тока — это пусковой ток, который быстро уменьшается до уровня тока заторможенного ротора двигателя (LRC), прежде чем, наконец, достигнет нормального рабочего тока:
Изображение предоставлено: Портал электротехники

Ток заторможенного ротора — это ток двигатель будет тянуть, когда ротор заблокирован или еще не начал двигаться. Термины «пусковой ток» и «ток заторможенного ротора» часто используются взаимозаменяемо, но в зависимости от контекста они могут относиться к разным явлениям.

Министерство энергетики США объясняет разницу между пусковым током и током заторможенного ротора следующим образом:

«Мгновенный пиковый пусковой ток — это кратковременный переходный процесс, который возникает сразу (в пределах половины цикла переменного тока) после замыкания контакта. Ток заторможенного ротора — это среднеквадратичный (RMS) ток, который устанавливается после пикового броска тока; ток остается близким к значению заблокированного ротора во время разгона, пока двигатель не достигнет своей рабочей скорости.Термины пусковой ток и пусковой ток часто используются для обозначения тока заторможенного ротора ».

Высокий пусковой ток может вызвать ложное срабатывание защитных устройств или повреждение двигателя. Это также может вызвать провалы напряжения в линии питания (что может повлиять на другое оборудование) или даже помешать правильному запуску двигателя. Высокий пусковой ток также приводит к созданию высокого крутящего момента при запуске –, иногда в два раза превышающего номинальный крутящий момент –, что может вызвать внезапное сильное ускорение, которое повреждает механические нагрузки.

Существует ряд методов пуска, которые могут снизить уровни пускового тока в асинхронных двигателях переменного тока. Один из них — использовать устройство плавного пуска –, устройство, которое постепенно увеличивает напряжение питания на клеммах двигателя во время запуска, тем самым снижая пусковой ток и контролируя пусковой момент.

Точно так же частотно-регулируемый привод снижает пусковой ток, управляя напряжением, подаваемым на двигатель. Но частотно-регулируемый привод работает, изменяя для двигателя частоту напряжения, а не величину напряжения.

Общие сведения о пусковых (пусковых) токах двигателя и статья 430.52 NEC — Jade Learning

Общие сведения о пусковых (пусковых) токах двигателя и статья 430.52 NEC

Автор: Стэн Тюркель | 05 марта 2019 г.

Пусковой ток, также называемый «током заторможенного ротора», — это чрезмерный ток, протекающий в двигателе и его проводниках в течение первых нескольких моментов после подачи питания (включения) двигателя. Это потребление тока иногда называют «током заторможенного ротора», потому что ток, необходимый при запуске для начала вращения невращающегося, обесточенного вала двигателя, очень похож на чрезмерное потребление тока, возникающее в моменты, когда двигатель перегружен до заедания.В обоих случаях потребление тока таково, что требуется, когда двигатель пытается преодолеть холостой вал двигателя.

Устройства защиты от перегрузки по току, защищающие двигатель и его схемы, должны выдерживать этот кратковременный , но очень сильный всплеск тока , обеспечивая при этом соответствующую защиту от короткого замыкания на землю и условий перегрузки двигателя.

Это отличное место для прогулки.

Пусковой ток двигателя является необходимым условием перегрузки

Итак, что такое пусковой ток двигателя? При первом включении двигателя переменного тока в цепи питания двигателя потребляется чрезмерный ток, намного превышающий уровни тока, указанные на паспортной табличке двигателя.При запуске двигателя из статического (холостого) положения часто встречается высокое сопротивление, и для начала вращения вала двигателя необходимо чрезмерное потребление тока.

Часто во время начального полупериода протекания электрического тока при запуске двигателя (Примечание: полупериод в электрической системе с частотой 60 Гц равен 1/120 секунды времени) пусковые токи достигают уровней, в 20 раз превышающих чем нормальные уровни тока, возникающие при нормальной рабочей скорости двигателя.После этого начального скачка тока двигатель начинает вращаться. В этот момент начальный пусковой ток ослабевает, снижаясь до уровня, равного 4-8-кратному нормальному рабочему току для этого двигателя. Этот пониженный, но все еще в значительной степени преувеличенный ток поддерживается только на короткое время, поскольку двигатель быстро достигает полной скорости вращения, после чего ток снижается до нормального рабочего уровня.

Пусковой ток и компоненты двигателя

При рассмотрении пускового тока помогает понять, что происходит внутри асинхронного двигателя переменного тока, когда мы впервые включаем его.Мы знаем, что обмотки статора получают питание сразу после включения. Переменный ток (AC), подаваемый на эту обмотку, создает переменное магнитное поле, а затем индуцирует это поле в роторе.

Разница в магнитных полях между обмоткой статора (неподвижная группа медных обмоток в двигателе) и обмоткой ротора (обмотка вращающегося вала) является самым большим фактором начального пускового тока, возникающего при запуске. Как только ротор начинает вращаться, а затем догоняет магнитное поле статора, разница между двумя полями уменьшается, и пусковой ток падает пропорционально.

Конечно, мы знаем, что стандартный асинхронный двигатель переменного тока всегда испытывает или градуса скольжения; два магнитных поля никогда не синхронизируются полностью, так как ротор всегда в некоторой степени отстает от поля обмотки статора. Это «скольжение» двигателя определяется как % от скольжения , а конечный крутящий момент, передаваемый валом двигателя, является результатом магнитной силы, наведенной на вал двигателя, за вычетом этого скольжения.

Защита цепей двигателя

Национальный электротехнический кодекс требует нескольких уровней защиты при установке систем управления двигателями.Эта защита необходима для фидерной цепи двигателя (защита от короткого замыкания и замыкания на землю ), ответвленной цепи двигателя (защита от короткого замыкания и защита от замыкания на землю ), а также для защиты двигателя от перегрузки, при которой ток течет в двигатель измеряется на каждой отдельной фазе цепи, питающей двигатель в сборе.

Понимание потенциала пускового тока двигателя (пускового тока) в дополнение к номинальному напряжению двигателя, указанному на паспортной табличке, номинальной мощности (л.с.) и номинальному току при полной нагрузке (FLA) в сочетании с NEC дает нам информация, необходимая для правильного определения защиты от перегрузки по току / перегрузки для этого двигателя.

Хотя мы хотим, чтобы OCPD (устройство защиты от перегрузки по току), , будь то автоматический выключатель или плавкий предохранитель , обеспечивал максимальную защиту от коротких замыканий и перегрузок, нам также необходимо игнорировать эти защитные устройства, для короткого замыкания. период времени, — неизбежный пусковой ток, который будет возникать при запуске двигателя.

Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени и плавкие предохранители с выдержкой времени, предоставленные для использования с разрешения, указанного в 430.52 NEC, обеспечивают защиту от короткого замыкания на землю в сочетании с защитой от перегрузки «вслепую» .И автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, и плавкий предохранитель с выдержкой времени предназначены для выдерживания этих мощных пусковых токов в течение нескольких сотых секунды, необходимых для преодоления первоначального запуска двигателя. Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени достигают этого за счет использования атрибута, называемого «кривая отключения», который по существу позволяет чрезмерному, преувеличенному току оставаться на автоматическом выключателе до полсекунды или дольше, при этом выполняя мгновенное отключение контактов выключателя, когда обнаруживается прямое замыкание на землю.

Увеличение допустимой токовой нагрузки предохранителя или автоматического выключателя в диапазоне от 225% до 400% от номинального значения цепи, указанное в таблице 430.52, мало помогает противостоять вышеупомянутому пусковому току. Однако , это разрешенное увеличение размера устройства максимального тока (выключателя или предохранителя), поддерживает цепь в течение нескольких секунд сразу после этого начального пускового тока, поскольку ток спадает и снижается до нормального рабочего тока.

Встроенные свойства задержки, обнаруженные в этих двух типах устройств максимального тока, в сочетании с увеличением размера, которое разрешено для этих же устройств (разрешено в T430.52), позволяют ответвленной цепи двигателя выдерживать кратковременные бомбардировка сильными пусковыми токами, возникающими при запуске двигателя.

Следующее руководство поможет вам сделать правильный выбор для защиты CB.

Для стандартной защиты от короткого замыкания с использованием автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени используется следующее:

Используйте таблицы 430.247–430.250 для определения FLC двигателя. (Обратите внимание, что мы не используем информацию с паспортной таблички двигателя).
Из таблицы 430.52 находим правильное максимальное значение уставки для стандартной защиты от короткого замыкания
Умножаем FLC двигателя на значение в таблице 430.52
Округлим ближайший доступный стандартный рейтинг, указанный в таблице 240.6 (A).

В разделе Кодекса 430.52 (C) (1) (c) мы находим исключение из разрешений, предоставленных для определения номинала автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, которые указаны в Таблице 430.52. Читаем: Если номинал автоматического выключателя, определенный в T430.52, недостаточен для пускового тока (пускового тока), испытываемого двигателем, электрик может увеличить номинал автоматического выключателя еще больше, до максимум 400% для нагрузок, которые не превышают 100 ампер. И максимум до 300% для нагрузок, которые на больше, чем на , чем на 100 ампер.

Предохранители, используемые вместо автоматических выключателей

Что касается плавких предохранителей, выбранных в качестве устройства защиты от перегрузки по току, вместо автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, мы, , по-прежнему используем таблицу 430.52 для начального выбора номинала, но существуют дополнительные и более строгие правила, которые существуют для увеличения номинала этих предохранителей за пределами Таблицы, чтобы преодолеть пусковой ток. Эти дополнительные правила и ограничения находятся в разделе Кодекса 430.52 (C) (1).

Падение напряжения из-за пуска асинхронного двигателя — нарушение напряжения

Пусковой ток двигателя : Пуск асинхронного двигателя на полном напряжении (также известный как пуск через линию или прямой пуск от сети) вызывает нежелательный эффект потребления в пять-десять или более раз тока полной нагрузки двигателя.Обычно этот пусковой ток асинхронного двигателя сохраняется до тех пор, пока двигатель не достигнет синхронной скорости (номинальной скорости). Асинхронные двигатели в пусковых условиях имеют чрезвычайно низкий коэффициент мощности около 10-30%. Сочетание большого пускового тока и низкого коэффициента мощности вызовет большое падение напряжения на полном сопротивлении системы. В этой статье представлен калькулятор пускового тока трехфазного двигателя.

Большое падение напряжения, возникающее при запуске асинхронного двигателя, может вызвать два основных типа проблем:

Сам пусковой двигатель может не разогнаться до своей номинальной полной скорости из-за низкого напряжения на шине.Помните, что пусковой момент асинхронного двигателя изменяется в квадрате от приложенного напряжения.
Падение напряжения, вызванное запуском асинхронного двигателя, может привести к потускнению света, отключению контакторов, отключению частотно-регулируемых приводов и т. Д.

Падение напряжения — среднеквадратичное значение

Эквивалентная электрическая цепь асинхронного двигателя

Чтобы понять, почему запуск асинхронного двигателя вызывает провалы напряжения и высокий пусковой ток, важно понимать эквивалентную схему асинхронного двигателя.Общее представление эквивалентной схемы асинхронного двигателя показано на рисунке ниже.

Асинхронный двигатель Модель

Пофазная эквивалентная схема асинхронного двигателя в нормальном установившемся состоянии показана выше. Вот основные значения импеданса и сопротивления, которые необходимо понять:

R _с = Сопротивление статора Ом

X _с = Импеданс статора Ом

R _c = сопротивление потерь в сердечнике Ω

X _м = сопротивление намагничивания Ом

R _r = Сопротивление ротора относительно статора Ом

X _r = Полное сопротивление ротора относительно статора Ом

S = скольжение, которое представляет собой отношение разницы между синхронной скоростью (n _s) и скоростью ротора (n _m) к синхронной скорости.Скольжение = (n _s — n _m) / n _s

Сопротивление потерь в сердечнике и намагничивающее сопротивление двигателя будут намного больше, чем полное сопротивление ротора во время запуска, и поэтому мы можем игнорировать это. Эквивалентная схема асинхронного двигателя после модификации будет выглядеть так:

Упрощенная модель асинхронного двигателя

Данные паспортной таблички двигателя

Расчет падения напряжения при пуске двигателя

Рассмотрим двигатель, подключенный к электросети через трансформатор, как показано.X _t — реактивное сопротивление утечки трансформатора, а X _LR — реактивное сопротивление заблокированного ротора двигателя. Поскольку обмотки многих двигателей соединены треугольником, важно преобразовать реактивное сопротивление в его эквивалентную звезду. Это значение также можно рассчитать с помощью KVA заторможенного ротора. Анализ пускового тока двигателя предполагает сбалансированные условия и, следовательно, используются только импедансы прямой последовательности. Полное сопротивление системы электроснабжения определяется как X ₁.

Наименьшее напряжение при запуске двигателя можно рассчитать по формуле:

Пусковой ток двигателя можно рассчитать по формуле:

Расчет пускового коэффициента мощности двигателя

Для оценки пускового коэффициента мощности двигателя должна быть включена резистивная составляющая полного сопротивления заблокированного ротора.

Рассчитанный выше коэффициент мощности — это коэффициент мощности двигателя с заблокированным ротором или коэффициент мощности двигателя при пуске. Типичный пусковой коэффициент мощности двигателя составляет 10% — 30%.

Если значение полного сопротивления сети (X ₁) и реактивного сопротивления утечки трансформатора (X _t) недоступно, приблизительный пусковой коэффициент мощности можно рассчитать с помощью:

Использование буквенного кода NEMA для оценки падения напряжения и пускового тока

Часто полное сопротивление сети может быть недоступно для расчета.Проект может быть на стадии разработки или просто информация может отсутствовать. В этих случаях использование буквенного кода NEMA, нанесенного на двигатель, может использоваться для оценки пускового тока двигателя с заблокированным ротором.

Падение пускового напряжения двигателя можно рассчитать аналогичным образом. Обычно имеется полное сопротивление трансформатора, питающего двигатель, и эту информацию можно использовать для расчета пускового напряжения.

, где LRA означает ток заторможенного ротора двигателя.

Буквенный код NEMA

Следующий калькулятор можно использовать для расчета падения пускового напряжения двигателя и пускового тока с использованием допущения о бесконечном источнике . При расчете пускового тока асинхронного двигателя используются фактические данные паспортной таблички двигателя и данные полного сопротивления системы.

Если кодовая буква NEMA неизвестна, но известен пусковой ток двигателя, то, используя уравнение для пускового тока, приведенное выше, можно получить приблизительную кодовую букву NEMA.

Влияние мощности короткого замыкания электросети на падение пускового напряжения двигателя

В приведенном выше обсуждении импеданс сетевого источника не учитывается.Обычно это нормально, особенно если на стороне питания трансформатора есть трансформатор. В импедансе источника будет преобладать импеданс трансформатора, и пренебрежение импедансом сетевого источника обычно приводит только к незначительным ошибкам.

Если импеданс источника высокий (слабая электросеть или генератор), или когда двигатель питается напрямую от электросети, включение импеданса источника даст более точные величины провалов напряжения.

Способность к трехфазному короткому замыканию на клеммах двигателя можно рассчитать по формуле:

Падение напряжения при запуске двигателя можно рассчитать по формуле:

Где,

Используйте этот калькулятор для расчета падения напряжения при пуске двигателя с учетом полного сопротивления источника питания .

Дополнительное чтение:

Импеданс трансформатора: почему импеданс выражается в процентах?

Расчет импеданса источника в энергосистеме

Компоненты последовательности

Ссылка: Основы качества электроэнергии, Сурья Сантосо

Информационный документ

: Пуск трехфазных асинхронных двигателей с пониженным напряжением | Дэвид Мэнни

Пусковая функция двигателей часто понимается неправильно, что влияет на характеристики двигателя и снижает энергоэффективность.

L&S Electric и AuCom представляют серию технических официальных документов для ознакомления с теорией запуска двигателей, основанных на работе эксперта по дизайну электроники Марка Эмпсона, одного из основателей AuCom в 1978 году.

Запуск трехфазной индукции при пониженном напряжении. Двигатели

Щелкните, чтобы загрузить этот технический документ

Пуск трехфазных асинхронных двигателей переменного тока с пониженным напряжением можно использовать для уменьшения пускового тока, потребляемого двигателем.

Сниженный пусковой ток часто требуется органами электроснабжения для уменьшения скачков тока и связанных с этим колебаний напряжения в системе электроснабжения.

Пуск при полном напряжении (прямой или прямой ток) создает скачок пускового тока, равный току заторможенного ротора (LRC) двигателя. LRC обычно составляет от 500% до 800% от тока полной нагрузки двигателя (FLC). LRC зависит от конструкции двигателя; значение 600% FLC является обычным.

Пусковой момент при полном напряжении равен крутящему моменту заторможенного ротора (LRT) двигателя.

Пуск с пониженным напряжением снижает доступный пусковой момент двигателя. Его нельзя использовать для некоторых приложений из-за требований к пусковому моменту нагрузки.

Асинхронные двигатели

Асинхронный двигатель выполняет две основные функции в промышленности:

Преобразование электрической энергии в механическую, ускорение двигателя и нагрузки до рабочей скорости. Это стартовая функция.
Для преобразования электрической энергии в производительную работу станка. Это рабочая или рабочая функция.

Пусковые характеристики и характеристики полной нагрузки очень важны при выборе и спецификации двигателей.Пусковая функция двигателя плохо изучена; многие двигатели используются неправильно и поэтому имеют очень плохие пусковые характеристики. Характеристики работы при полной нагрузке легко указать с помощью скорости двигателя, крутящего момента и эффективности, которые являются основными критериями выбора.

Конструкции двигателей

Двигатели состоят из двух основных частей: статора и ротора.

Статор состоит из магнитных полюсов и обмоток статора внутри корпуса двигателя. Характеристики полной нагрузки определяются изменением конфигурации обмотки и контура пластин статора.Скорость двигателя определяется количеством полюсов.

Ротор состоит из цилиндрической короткозамкнутой обмотки вокруг металлических пластин. Обмотку ротора часто называют беличьей клеткой.

Клетка состоит из нескольких стержней, идущих параллельно валу двигателя, рядом с поверхностью ротора. Эти стержни ротора закорочены закорачивающими кольцами на каждом конце ротора. Форма, материал и положение стержней внутри ротора определяют пусковые характеристики двигателя.

В процессе работы двигатель работает как трансформатор с током, индуцируемым в роторе потоком от статора. Когда ротор неподвижен (состояние заблокированного ротора), эффективное последовательное сопротивление ротора и статора ограничивает ток двигателя.

На очень низких скоростях преобладающим сопротивлением является ротор. На высоких скоростях сопротивление статора становится важным. Таким образом, ротор определяет пусковые характеристики двигателя, а статор влияет на характеристики полной скорости.

Крутящий момент, развиваемый двигателем, является функцией тока ротора, эффективного сопротивления ротора и скольжения ротора (разницы между скоростью ротора и синхронной скоростью ротора). Во время пуска ток ограничен как сопротивлением ротора, так и реактивным сопротивлением утечки ротора. Двигатели с высоким LRC, как правило, имеют низкий LRT, тогда как двигатели с низким LRC имеют высокий LRT.

Высокий пусковой момент создается за счет использования ротора с высоким сопротивлением, но это приводит к повышенному скольжению при полной нагрузке.Одним из компромиссов является использование ротора, состоящего из двух обойм: внешней обоймы с высоким сопротивлением, обеспечивающей высокий пусковой крутящий момент; и внутренняя клетка с высоким сопротивлением, обеспечивающая низкое скольжение.

Этот двигатель с двойной обоймой иногда имеет более ограниченную пусковую мощность, чем двигатели с одной обоймой, и поэтому не всегда подходит для применения с несколькими пусковыми устройствами. Типичный пусковой момент при полном напряжении (LRT) находится в диапазоне от 120% до 220% от момента полной нагрузки (FLT). Часто возможно увеличить LRT более чем на 50%, используя другую конструкцию ротора.

Конструкции асинхронных двигателей переменного тока делятся на четыре основные категории, каждая из которых имеет разные пусковые и рабочие характеристики. Производитель станка выбирает конструкцию двигателя в соответствии с механической нагрузкой станка.

Конструкция Двигатели имеют конструкцию с мелкой штангой ротора, что обеспечивает низкую индуктивность ротора и, как правило, низкое сопротивление ротора. Двигатели конструкции A имеют высокий LRC и низкий LRT. Они обладают хорошим КПД и высоким крутящим моментом отрыва.Скольжение при полной нагрузке этих двигателей невелико.

Типичный LRC = от 650% до 1000% FLC

Типичный LRT = от 100% до 140% FLT

Двигатели конструкции B имеют более высокую индуктивность и сопротивление ротора, чем двигатели конструкции A. Двигатели конструкции B имеют более низкий LRC и более высокий LRT, чем двигатели конструкции A. Эффективность аналогична конструкции A, но момент отрыва может быть ниже, а проскальзывание — выше.

Типичный LRC = 550–650% FLC

Типичный LRT = 140–240% FLT

Двигатели конструкции C часто называют двигателями с двойной обмоткой из-за двух обмоток на роторе.Одна обмотка имеет низкое сопротивление, как у двигателей конструкции B, а внешняя обмотка имеет высокое сопротивление. Внутренняя обмотка с низким сопротивлением рассчитана на высокое реактивное сопротивление. Двухклеточные двигатели имеют низкий LRC и высокий LRT, обычно более 200%.
Двигатели конструкции D имеют обмотку с короткозамкнутым ротором с высоким реактивным сопротивлением. У них высокий LRT (до 300%) и низкий LRC. Ротор с высоким сопротивлением обеспечивает высокое скольжение при полной нагрузке и низкий КПД.

Увеличение размера или мощности двигателя не всегда приводит к увеличению пускового момента.Когда запуск машины затруднен, двигатель часто неправильно заменяют на двигатель более высокого номинала. Фактически, двигатель с эквивалентным номиналом другой конструкции часто более эффективен и стоит меньше.

Пример 1

Двигатель мощностью 75 кВт с LRT 180% имеет более высокий пусковой момент, чем двигатель 100 кВт с LRT 120%. Пусковой ток двигателя мощностью 75 кВт меньше, чем у двигателя мощностью 100 кВт.

При неправильном выборе двигателя может использоваться двигатель увеличенного размера для достижения требуемого пускового момента, что связано с увеличением стоимости двигателя и пускателя, а также с более высоким пусковым током.

При запуске с пониженным напряжением крутящий момент уменьшается пропорционально уменьшению тока или напряжения. Двигатели с большим током обычно имеют низкий пусковой момент, поэтому любое снижение пускового напряжения приводит к большей разнице пускового момента между двигателями с высоким и низким пусковым моментом.

Во многих приложениях пусковой ток должен быть менее 300% FLC. Снижение с 600% FLC до 300% FLC представляет собой уменьшение 2: 1, что приводит к уменьшению крутящего момента на 4: 1.Снижение с 900% FLC до 300% FLC — это уменьшение тока 3: 1, что приводит к уменьшению пускового момента на 9: 1.

Пример 2

Двигатель A имеет LRT 180% и LRC 600%, поэтому при 300% FLC двигатель вырабатывает 45% пускового момента. Двигатель B имеет LRT 120% и LRC 900%, поэтому при 300% FLC создается 13% пусковой крутящий момент. Это разница крутящего момента более чем в три раза для двух двигателей, которые кажутся очень похожими и будут продаваться в прямом конкуренции.

Двигатель с более высоким крутящим моментом может быть немного дороже, но это несущественно по сравнению с имеющимся крутящим моментом.Увеличение крутящего момента означает, что некоторые машины могут быть успешно запущены при 300% FLC с двигателем A, но не с двигателем B. Для достижения 45% FLT; Для двигателя B требуется 520% FLC. Это приводит к гораздо более дорогому пусковому оборудованию, и во многих случаях пусковой ток будет неприемлемым.

Во многих ситуациях лучше всего использовать двигатель с высоким пусковым моментом и низким LRC. Это может привести к более высокой стоимости двигателя, но стоимость комбинации двигателя и стартера часто будет снижена.

Пример три

В первой таблице показано, что для двигателей с аналогичными номиналами реализуемый крутящий момент охватывает широкий диапазон условий пуска при пониженном напряжении (или пониженном токе).

Для девяти рассмотренных двигателей начальный пусковой момент при 300% FLC находится в диапазоне от 66% до 24%, диапазон более 2: 1 при том же токе. Двигатели имеют очень разные пусковые характеристики, несмотря на очень схожие характеристики при полной нагрузке.

[table id = 13 /]

Пример четвертый

Вторая таблица показывает, что с начальным пусковым моментом 50% FLT, стандартный стартер может использоваться с двигателем 1, но с двигателем 9, более дорогим, тяжелым -должен стартер.Двигатели с более низкой пусковой эффективностью также сильно нагреваются во время запуска. Так что количество пусков в час должно быть меньше.

Пусковой ток для начального пускового момента рассчитывается следующим образом:

[table id = 14 /]

Кривые скорости / крутящего момента уникальны для каждого типа конструкции двигателя. При разработке двигателя и пускателя для приложения постройте кривую скорости / крутящего момента для двигателя и пускателя в зависимости от кривой скорости / крутящего момента машины. Некоторые производители двигателей показывают кривую в виде одной линии, в то время как другие изображают кривую в виде заштрихованной полосы.Характеристики скорости / крутящего момента не плавные, но имеют много пиков и впадин. Кривые производителей являются средними.

Для обеспечения удовлетворительного запуска двигателя должна быть хорошая разница между крутящим моментом двигателя и требуемым крутящим моментом машины на всех скоростях. Если пусковой крутящий момент предельный, двигатель заметно изменяет ускорение по мере увеличения скорости. Плоские пятна обычно очень слышны. Плоские участки с особенно серьезным крутящим моментом возникают у двигателей, у которых ротор «не круглый», что приводит к неравномерному воздушному зазору между ротором и статором.

Введение в запуск двигателя и его методы

В мире произошла большая технологическая революция за последние 100 лет, но очень мало изменений было внесено в двигатели и в то, как работает запуск двигателей. Некоторые отрасли промышленности в мире используют двигатели для питания своих машин, что делает их востребованными и незаменимыми в промышленном применении.

Асинхронный двигатель, наиболее распространенный тип двигателя, используемый в строительных и промышленных процессах, относительно остался прежним с точки зрения функций и эксплуатации.Таким образом, запуск асинхронных двигателей широко обсуждается и изучается профессионалами, имеющими отношение к промышленной сфере.

Асинхронные двигатели работают за счет выработки энергии вращения за счет электрического преобразования. Это с взаимодействующими магнитными полями. Обратная электромагнитная сила (ЭДС), которая сочетается с нарастанием магнитного поля во время запуска двигателя, вызывает переходные процессы, происходящие в электрической системе.
Такие переходные условия влияют на все оборудование, подключенное к системе, и ее электроснабжение.Пуск двигателя тщательно изучается и проверяется в промышленных приложениях, чтобы ограничить такое переходное влияние и правильно ускорить механическую нагрузку двигателя.

Элементы запуска двигателя

Пуск двигателя включает в себя важные элементы, которые необходимо понять, прежде чем оценивать процесс работы асинхронного двигателя.

Время пуска двигателя
Время пуска двигателя относится к моменту, когда электропитание подключено к моменту, когда двигатель разгоняется до полной скорости.
Продолжительность пуска двигателя зависит как от механической, так и от электрической нагрузки, которую несет система. Он может варьироваться от менее секунды до получаса и более.

Пусковой ток
Во время запуска двигателя требуется особенно большой ток. Однако это могло создать проблемы для электрической системы, питающей двигатель и другое подключенное к нему оборудование.

Переходные процессы при пуске
Переходные процессы относятся к продолжительности времени, которое требуется двигателю для разгона до проектной скорости после запуска двигателя.Это зависит от характеристик нагрузки, как механической, так и электрической.

Запуск двигателя: как это происходит

Когда двигатель запускается, первоначально потребляемый ток превышает заданную полную нагрузку двигателя при рабочей скорости. Увеличиваются как ЭДС, так и магнитные поля, что заставляет механическую нагрузку ускоряться.
Ток при запуске двигателя может в 5-8 раз превышать полную нагрузку двигателя.
Любая электрическая система спроектирована так, чтобы поддерживать устойчивое состояние во время работы.Однако запуск двигателя приведет к тому, что электрические кабели будут пропускать более высокий ток по сравнению с установившимся режимом. Во время пуска также могут иметь место большие падения напряжения, что может повлиять на ускорение механической нагрузки. Падения напряжения также могут повлиять на другое подключенное оборудование, что является причиной одновременных сбоев запуска.

Способы запуска двигателя

Двигатели

используются во многих отраслях промышленности по всему миру и иногда являются корнем проблем, с которыми инженеры сталкиваются ежедневно.В качестве ответа на эти проблемы были разработаны различные методы и методы, позволяющие повысить производительность двигателей и предотвратить отказы.

Прямая связь

Direct-on-line (DOL) — это простой метод, который осуществляется путем прямого подключения двигателя к поставщику с определенным напряжением. Не каждая система может использовать этот метод; наиболее распространенными примерами являются системы валов с хорошими размерами и механически жесткими валами. Его также можно использовать для насосов и другого оборудования, имеющего стабильную подачу.
Direct-on-line — самый распространенный метод, тем более что он самый дешевый и простой. Это также вызывает самый незначительный подъем температуры из всех методов запуска двигателя.
Проблема с DOL заключается в том, что ток может в восемь раз превышать его нормальную нагрузку.

Звезда-треугольник

В трехфазных двигателях используется метод пуска со звезды на треугольник. Применяется для минимизации пускового тока. При запуске двигателя питание подключается к стороне звезды для запуска обмоток статора.Как только он достигает рабочего положения, источник тока снова подключается к обмоткам треугольника.
Преимущество использования звезда-треугольник — пониженное пусковое напряжение. Сила тока при запуске для этой техники составляет только треть от метода прямого включения. Эта система применяется к моделям с высоким моментом инерции, в которых нагрузки инициируются при достижении полной скорости нагружения.
Неудача при использовании звезда-треугольник состоит в том, что происходит снижение пускового момента примерно на 33%. Для поддержания скорости требуется эффективное переключение со звезды на треугольник.Если это не удается или происходит на низкой скорости, скачок тока возрастает так же, как и при прямом подключении, что может нанести ущерб всей системе.

Автотрансформатор

Пуск автотрансформатора, пожалуй, самый необычный из этих трех методов, поскольку он использует автотрансформатор, который соединяется с асинхронным двигателем при запуске.
Этот метод использует двойное снижение напряжения, вызванное трансформаторами, что также минимизирует напряжение (около 50-80% от полного напряжения) с помощью вторичного напряжения автотрансформатора.Эта система вызывает снижение крутящего момента и тока заторможенного ротора. Это также вызывает одновременное увеличение возможного крутящего момента на линию тока.
Пуск автотрансформатора может также вызвать пульсирующий ток из-за переключения с вторичного напряжения на основное.

Мягкий пуск

Устройство плавного пуска обеспечивает плавный пуск двигателя, как следует из его названия. Эти устройства напоминают полупроводник.
Устройство плавного пуска ограничивает начальное напряжение двигателя, что затем вызывает снижение крутящего момента двигателя.Это устройство постепенно увеличивает напряжение, что приводит к меньшим пикам тока и высокому крутящему моменту.
Однако, как и преобразователи частоты, эта система может нарушить все другие процессы.

Преобразователь частоты
Пуск преобразователя частоты непрерывно питает двигатели, но может использоваться только во время пуска.
Преимущество этого метода состоит в том, что при пуске требуется низкий ток из-за контролируемого тока и крутящего момента на полной скорости. Они также значительно более экономичны, чем устройства плавного пуска, что делает их предпочтительнее.

Если вы ищете компанию, которая поможет с вашими производственными потребностями, мы можем вам помочь. Напишите нам сегодня!

Какой пусковой ток у асинхронного двигателя. Пусковой ток

Общий ток нагрузки Ia, подаваемый на двигатель, рассчитывается по следующим формулам:

, где
Ia: общий ток (A)
Pn: номинальная мощность (кВт)
U: линейное напряжение для трехфазного двигателя и напряжение между клеммами для однофазного двигателя (В).Однофазные двигатели могут быть подключены к фазному или сетевому напряжению
η: КПД, т.е. выходная мощность (кВт) / входная мощность (кВт)
cos φ: коэффициент мощности, т.е. входная мощность (кВт) / входная мощность (кВА)

Супер переходный ток и уставка защиты

Пиковое значение сверхтока может быть очень высоким. Обычно это значение в 12-15 раз превышает номинальное среднеквадратичное значение Inm. Иногда это значение может в 25 раз превышать значение Inm.
Автоматические выключатели, контакторы и тепловые реле предназначены для пуска двигателей при очень высоких сверх переходных токах (пиковое значение сверх переходных процессов может в 19 раз превышать действующее значение Inm).
В случае внезапного срабатывания защиты от перегрузки по току во время пуска это означает, что пусковой ток выходит за нормальные пределы. В результате могут быть достигнуты предельные значения параметров распределительного устройства, может быть сокращен срок службы и даже некоторые устройства могут выйти из строя. Чтобы избежать такой ситуации, необходимо подумать о повышении номинала КРУ.
Распределительные устройства предназначены для защиты пускателей двигателей от короткого замыкания.В зависимости от риска в таблицах показаны комбинации выключателя, контактора и теплового реле для обеспечения координации типа 1 или 2.

Пусковой ток двигателя

Хотя рынок предлагает двигатели с высоким КПД, на практике их пусковые токи примерно такие же, как у стандартных двигателей.

Использование пускателей с соединением треугольником, статических устройств для плавного пуска или приводов с регулируемой скоростью позволяет снизить пусковой ток (например, 4 Ia вместо 7.5 я).

Компенсация реактивной мощности (квар), подаваемой на асинхронные двигатели

Как правило, по техническим и финансовым причинам более выгодно уменьшить ток, подаваемый на асинхронные двигатели. Этого можно достичь, используя конденсаторы, не влияя на выходную мощность двигателей.

Применение этого принципа для оптимизации производительности асинхронных двигателей, называемое «повышением коэффициента мощности» или «компенсацией реактивной мощности».

Как обсуждалось в главе «Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник», полная мощность (кВА), подаваемая на двигатель, может быть значительно снижается за счет параллельного использования конденсаторов.Уменьшение входной полной мощности означает соответствующее уменьшение входного тока (поскольку напряжение остается постоянным).

Компенсация реактивной мощности особенно рекомендуется для двигателей с длительными периодами работы на пониженной мощности.

Как указано выше,

Следовательно, уменьшение входной полной мощности (кВА) приводит к увеличению (т. Е. Улучшению) значения cos φ.

Ток, подаваемый на двигатель после компенсации реактивной мощности, рассчитывается по формуле:

где: cos φ — коэффициент мощности до компенсации, cos φ ‘- коэффициент мощности после компенсации, Ia — начальный ток.

Рисунок: A4 ниже показывает (в зависимости от номинальной мощности двигателя) стандартные значения тока для нескольких напряжений питания.

кВт	л.с.	230 В	380–415 В	400 В	440–480 B	500 В	690 B
кВт	л.с.	А	А	А	А	А	А
0,18 0,25 0,37	— — —	1,0 1,5 1,9	— — —	0,6 0,85 1,1	— — —	0,48 0,68 0,88	0,35 0,49 0,64
— 0,55 —	1/2 — 3/4	— 2,6 —	1,3 — 1,8	— 1,5 —	1,1 — 1,6	— 1,2 —	— 0,87 —
— 0,75 1,1	1 — —	— 3,3 4,7	2,3 — —	— 1,9 2,7	2,1 — —	— 1,5 2,2	— 1,1 1,6
— — 1,5	1-1 / 2 2 —	— — 6,3	3,3 4,3 —	— — 3,6	3,0 3,4 —	— — 2,9	— — 2,1
2,2 — 3,0	— 3 —	8,5 — 11,3	— 6,1 —	4,9 — 6,5	— 4,8 —	3,9 — 5,2	2,8 — 3,8
3,7 4 5,5	— — —	– 15 20	— 9,7 —	— 8,5 11,5	— 7,6 —	— 6,8 9,2	— 4,9 6,7
— — 7,5	7-1 / 2 10 —	— — 27	14,0 18,0 —	— — 15,5	11,0 14,0 —	— — 12,4	— — 8,9
11 — —	– 15 20	38,0 — —	— 27,0 34,0	22,0 — —	— 21,0 27,0	17,6 — —	12,8 — —
15 18,5 —	— — 25	51 61 —	— — 44	39 35 —	— — 34	23 28 —	17 21 —
22 — —	– 30 40	72 — —	– 51 66	41 — —	– 40 52	33 — —	24 — —
30 37 —	— — 50	96 115 —	— — 83	55 66 —	— — 65	44 53 —	32 39 —
— 45 55	60 — —	– 140 169	103 — —	– 80 97	77 — —	– 64 78	– 47 57
— — 75	75 100 —	– – 230	128 165 —	— — 132	96 124 —	— — 106	— — 77
90 — 110	— 125 —	278 — 340	— 208 —	160 — 195	— 156 —	128 — 156	93 — 113
— 132 —	150 — 200	— 400 —	240 – 320	— 230 —	180 — 240	— 184 —	— 134 —
150 160 185	— — —	— 487 —	— — —	— 280 —	— — —	— 224 —	— 162 —
— 200 220	250 — —	— 609 —	403 — —	— 350 —	302 — —	— 280 —	— 203 —
— 250 280	300 — —	— 748 —	482 — —	— 430 —	361 — —	— 344 —	— 250 —
— — 300	350 400 —	— — —	560 636 —	— — —	414 474 —	— — —	— — —
315 — 335	— 540 —	940 — —	— — —	540 — —	— 515 —	432 — —	313 — —
355 — 375	— 500 —	1061 — —	— 786 —	610 — —	— 590 —	488 — —	354 — —
400 425 450	— — —	1200 — —	— — —	690 — —	— — —	552 — —	400 — —
475 500 530	— — —	— 1478 —	— — —	— 850 —	— — —	— 680 —	— 493 —
560 600 630	— — —	1652 – 1844	— — —	950 – 1060	— — —	760 – 848	551 — 615
670 710 750	— — —	— 2070 —	— — —	— 1190 —	— — —	— 952 —	— 690 —
800 850 900	— — —	2340 — 2640	— — —	1346 – 1518	— — —	1076 – 1214	780 — 880
950 1000	— —	– 2910	— —	– 1673	— —	– 1339	– 970

Рисунок: A4:
Номинальные мощность и токи

Состав:

При работе с различными электрическими приборами часто возникает вопрос, что такое пусковой ток.В самом простом ответе это будет ток, который потребляется при запуске электродвигателя или другого устройства. Его значение может в несколько раз превышать номинальное значение, необходимое для нормальной стабильной работы. Таким образом, чтобы вращать ротор, электродвигатель должен использовать гораздо больше энергии по сравнению с работой с постоянной скоростью. Снизить пусковые токи можно с помощью специальных систем пожаротушения и устройств плавного пуска.

Пусковые токи электродвигателей

В каждом устройстве, устройстве или механизме есть процессы, называемые запуском.Особенно это заметно в начале движения, когда необходимо трогаться с места. В этот момент для первоначального толчка требуется гораздо больше усилий, чем при дальнейшей работе этого механизма.

Точно такие же явления влияют и на электрические устройства — электродвигатели, электромагниты, лампы и другие. Наличие пусковых процессов в каждом из них зависит от состояния рабочих элементов. Например, нить накаливания обычной лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление намного ниже, чем при нагреве в рабочем режиме до 1000 0 С.То есть для лампы мощностью 100 Вт сопротивление нити накала при работе будет около 490 Ом, а в выключенном состоянии этот показатель снижается до 50 Ом. Поэтому при большом пусковом токе лампочки иногда перегорают. От общего перегорания их спасает сопротивление, возрастающее при нагревании. Постепенно он достигает постоянного значения и помогает ограничить рабочий ток до желаемого значения.

Влияние пусковых токов полностью влияет на все типы электродвигателей, которые широко используются во многих сферах.Чтобы правильно эксплуатировать электроприводы, необходимо знать их пусковые характеристики. Есть два основных параметра, которые влияют на пусковой ток. Скольжение — это связь между скоростью ротора и электрической скоростью. магнитное поле … Скольжение уменьшается от 1 до минимума по мере увеличения скорости. Пусковой момент — второй параметр, определяющий степень механической нагрузки на вал. Эта нагрузка имеет максимальное значение в момент пуска и становится номинальной после полного разгона механизма.

Необходимо учитывать особенности асинхронных электродвигателей, которые при запуске становятся эквивалентными вторичной обмотке трансформатора короткого замыкания … У него очень маленькое сопротивление, поэтому величина пускового тока при скачке может доходят в разы выше номинала. В процессе дальнейшей подачи тока на обмотки сердечник ротора начинает насыщаться магнитным полем. Возникает ЭДС самоиндукции, под действием которой индуктивное сопротивление цепи начинает расти.С началом вращения ротора коэффициент скольжения уменьшается, то есть начинается фаза разгона двигателя. С увеличением сопротивления пусковой ток снижается до нормативных значений.

Во время работы может возникнуть проблема, связанная с повышенными пусковыми токами. Причиной их возникновения чаще всего является перегрев электродвигателей, перегрузка электричеством сети в момент пуска, а также ударные механические нагрузки в подключенных устройствах и механизмах, таких как редукторы и другие.Для решения этой проблемы предусмотрены специальные устройства, представленные преобразователями частоты и устройствами плавного пуска. Их подбирают с учетом особенностей работы конкретного электродвигателя. Например, они в основном используются для агрегатов, подключенных к вентиляторам. С их помощью пусковой ток ограничивается двумя номиналами. Это вполне нормальный показатель, так как при нормальном пуске ток превышает номинал в 5-10 раз. Ограничение достигается изменением напряжения в обмотках.

Обычные двигатели переменного тока широко используются в промышленном производстве благодаря своей очень простой конструкции и низкой стоимости. Их серьезным недостатком считается сложный запуск, чему очень способствуют преобразователи частоты. Наиболее ценным качеством этих устройств является их способность поддерживать пусковой ток в течение одной минуты и более. Самые современные устройства позволяют не только регулировать запуск, но и оптимизировать его по заданным рабочим характеристикам.

Пусковой ток батареи

Аккумулятор не зря считается одним из важных элементов автомобиля.Его основная функция — подача напряжения на существующее электрооборудование. В основном это стартер, осветительные приборы и другие устройства. Чтобы успешно решить эту проблему, аккумулятор должен не только накапливать, но и долго сохранять заряд.

Одним из основных параметров аккумулятора является пусковой ток. Это значение соответствует параметрам тока, протекающего в пускателе в момент его пуска. Пусковой ток напрямую зависит от режима работы автомобиля.Если автомобиль используется очень часто, особенно в холодных условиях, то аккумулятор должен иметь высокий пусковой ток. Его номинальный параметр обычно соответствует мощности блока питания, предусмотренному на 30 секунд при температуре минус 18 0 С. Он появляется в момент поворота ключа в замке зажигания и включения стартера. Текущее значение измеряется в амперах.

Пусковые токи могут быть совершенно разными для аккумуляторов, одинаковых по своему внешнему виду и основным характеристикам.На этот фактор существенно влияют физические свойства материалов для изготовления и конструктивные особенности каждого продукта. Например, увеличение тока может наблюдаться, если свинцовые пластины становятся пористыми, их количество увеличивается, применяется ортофосфорная кислота. Завышенное значение тока не оказывает негативного влияния на оборудование, а только способствует повышению надежности пуска.

Ток, необходимый для запуска электродвигателя, называется пусковым током.Как правило, пусковые токи электродвигателей в несколько раз превышают токи, необходимые для работы в нормально стабильном режиме.

Рисунок 1. Асинхронный двигатель Асинхронный двигатель с большим пусковым током необходим для того, чтобы вращать ротор с места, для чего требуется гораздо больше энергии, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа его оборотов. Следует отметить, что, несмотря на совершенно иной принцип работы, однофазные двигатели постоянного тока также характеризовались большими значениями пусковых токов.

Высокие пусковые токи электродвигателей нежелательны, так как они могут привести к кратковременным перебоям в подаче электроэнергии для другого оборудования, подключенного к сети (падение напряжения). Поэтому при подключении и настройке двигателей переменного тока (наиболее распространенных в отрасли) всегда стоит задача минимизировать значения пусковых токов, а также повысить плавность пуска двигателя за счет использования специальных дополнительных оборудование. Такие меры также позволяют снизить затраты на запуск электродвигателя (использовать провода меньшего сечения, стабилизаторы и дизельные электростанции меньшей мощности и т. Д.).

Одной из наиболее эффективных категорий устройств для облегчения тяжелых условий пуска являются устройства плавного пуска и преобразователи частоты. Их способность поддерживать пусковой ток двигателей переменного тока в течение длительного периода, более минуты, считается особенно ценной. Кроме того, пусковой ток асинхронного двигателя может быть уменьшен путем введения внешнего сопротивления в обмотку ротора.

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для выбора подходящих автоматических выключателей, способных защитить линию коммутации этого электродвигателя, а также для выбора дополнительного оборудования, подходящего по параметрам (генераторы , так далее.).

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Определение номинального тока трехфазного электродвигателя переменного тока по формуле: In = 1000Pn / (Un * cosφ * √ηn). Рн здесь — номинальная мощность двигателя, Uн действующее номинальное напряжение, а ηн — номинальный коэффициент полезного действия … Cosφ — номинальный коэффициент мощности электродвигателя. Все эти данные можно найти в технической документации на двигатель.

Расчет значения пускового тока по формуле Iстарт = В * Кпуск. Здесь Iн — номинальное значение тока, а Кпуск действует как кратное постоянному току номинальному значению, что также должно быть указано в технической документации на электродвигатель.

Зная точные пусковые токи электродвигателей, можно правильно выбрать автоматические выключатели, которые защитят линию включения.

Приветствую вас уважаемые читатели. Прежде чем заняться способами подключения и характеристиками токов двигателей асинхронного типа, не лишним будет вспомнить, что это такое.

Асинхронный двигатель — это особый тип машины, преобразующей электричество в механическую энергию. Следующие свойства считаются основным принципом работы такого устройства. Проходя через обмотки статора, переменный ток, состоящий из трех фаз, создает условия для возникновения вращающегося магнитного поля. Именно это поле заставляет ротор вращаться.

Естественно, при подключении мотора все эти факторы нужно учитывать, ведь ротор будет вращаться в том направлении, в котором вращается магнитное поле.Однако скорость ротора ниже, чем у возбуждающего поля. По конструкции эти машины очень разные (то есть рассчитаны на работу в разных условиях).

И по рабочим, и по пусковым характеристикам такие устройства намного превосходят аналогичные показатели однофазных двигателей.

Любой из этих двигателей состоит из двух основных частей — подвижной (ротор) и неподвижной (статор). На обеих сторонах есть обмотки. Разница между ними может заключаться только в типе обмотки ротора: она может иметь кольца ротора или быть закороченной.Двигатели с короткозамкнутым ротором мощностью до двухсот киловатт подключаются непосредственно к сети. Двигатели большей мощности необходимо сначала подключить на пониженное напряжение, а уже потом переключать на номинальное (чтобы в несколько раз снизить пусковой ток).

Подключение асинхронного двигателя

Обмотка статора почти любого такого устройства имеет шесть выводов (из которых три — начало, а три — концы). В зависимости от сети питания двигателя эти выводы подключаются по схеме «звезда» или «треугольник».Для этого в корпусе каждого двигателя имеется коробка, в которой выведены провода начальной и конечной обмоток (они обозначены соответственно С1, С2, С3 и С4, С5, С6).

Звезда

Так называется способ соединения обмоток, при котором все три обмотки имеют одну общую точку (нейтраль). Линейное напряжение такого подключения в 1,73 раза превышает фазное напряжение. Положительным качеством такого типа подключений считаются низкие пусковые токи, хотя потери мощности довольно значительны.

Метод соединения треугольником отличается тем, что в этом методе соединение выполняется таким образом, что конец одной обмотки становится началом следующей.

Соединение треугольником

В этом случае соединения фаз и линейного напряжения одинаковы, поэтому при сетевом напряжении 220 вольт правильным соединением обмоток будет треугольник. Положительная сторона этого соединения — высокая мощность, а отрицательная сторона — пуск с высокими токами.

Для выполнения реверса (изменения направления вращения) трехфазного двигателя асинхронного типа достаточно поменять местами выводы двух его фаз. В производстве это делается с помощью парных магнитных пускателей с зависимым включением.

Значительные пусковые токи для асинхронных двигателей очень нежелательны, потому что они могут привести к эффекту отсутствия напряжения для других типов оборудования, подключенного к той же сети. Это стало причиной того, что при подключении и регулировке двигателей этого типа возникает проблема минимизации пусковых токов и повышения плавности пуска двигателей за счет использования специализированного оборудования.Наиболее эффективными типами таких устройств считаются устройства плавного пуска и преобразователи частоты. Одно из самых ценных их качеств — они способны поддерживать пусковой ток двигателя довольно длительное время (обычно более минуты).

Помимо стандартного способа включения асинхронных двигателей, существуют способы их включения в сеть, имеющую только одну фазу.

Конденсаторный пуск асинхронного двигателя

Для этого в основном используется метод переключения конденсаторов.Конденсатор может быть установлен как один, так и пара (один пусковой, а второй рабочий). Пара проводников устанавливается при необходимости изменения емкости в процессе пуска, что осуществляется путем подключения и отключения одного из проводов (пуск). Для этого, как правило, используются бумажные емкости, так как они не имеют полярности, а при работе на переменном токе это очень важно.

Для расчета рабочего конденсатора используется следующая формула:

Пусковой конденсатор должен иметь емкость, в два-три раза превышающую рабочую емкость, и рабочее напряжение, в полтора раза превышающее напряжение питания.

Пусковой и рабочий конденсаторы включаются параллельно, так что параллельно пусковому включается шунтирующее сопротивление и один конец пускового конденсатора подключается через ключ. При запуске двигателя ключ замыкается, повышая пусковой ток, затем он открывается.

Однако не следует забывать, что к однофазной сети можно подключить не каждый двигатель. К тому же мощность двигателя при таком подключении составит всего 0,5-0,6 от трехфазной коммутируемой мощности.

Пусковые токи асинхронного двигателя

Сейчас приведу таблицу допустимых значений токов холостого хода трехфазных двигателей:

Мощность электродвигателя, кВт	Ток холостого хода, в процентах от номинального,
	при частоте вращения, об / мин
	3000	1500	1000	750	600	500
0.12 — 0,55	60	75	85	90	95	—

Перед измерением силы тока на двигателях их необходимо обкатать (испытание на холостом ходу 30-60 минут — двигатели мощностью менее 100 кВт и от 2 часов, двигатели мощностью более 100 кВт) .