Idea tego postu zrodziła się po licznych dostawach „wysoce kompetentnych” inżynierów na temat, że w silniku o mocy, na przykład 15 kW, należy ustawić maszynę co najmniej 50A, ponieważ prąd wynosi 40A + zasilanie prądami rozruchowymi, blab blablabla ... Jest to typowe błąd tych, którzy próbują obliczyć moc trójfazowych asynchronizatorów zgodnie ze standardowym wzorem mocy I \u003d P \\ U, podczas gdy nie bierze pod uwagę ani silnika trójfazowego, ani faktu, że nadal ma niezrozumiałe Cosinus Phi i wydajność dla prawie każdego.

Nawiasem mówiąc, przy instalowaniu nowych silników z reguły nie należy brać pod uwagę prądu znamionowego dla obu trybów (gwiazda 380 i trójkąt 220) wraz z wszystkimi innymi parametrami.

Jak więc można poprawnie obliczyć, z grubsza lub dokładniej, moc silnika indukcyjnego w standardowej sytuacji?
Na początek zdecydujemy o tej najbardziej „standardowej sytuacji” i tym, z czego jest ona spożywana.
Nazywam sytuację standardową, gdy silnik o trójkącie 380 \\ 220 gwiazdek \\ trójkąt łączy się ze standardową gwiazdą 380, dla wszystkich trzech faz. Jest to najczęściej spotykane w przemyśle, a także często rodzi pytania o to, jaki typ maszyn należy umieścić, ponieważ wielu zna standardową formułę mocy I \u003d P \\ U iz jakiegoś powodu, najwyraźniej z wielkiej umiejętności czytania lub rozumu, z którego żalu według Griboedova, zacznij stosować go do obciążenia trójfazowego.

A teraz ujawniam sekret, tajemnicę kraju ...
Aby obliczyć ochronę silników o niskiej mocy na 380 V, o mocy do 30 kW, wystarczy pomnożyć moc przez dokładnie 2, czyli P * 2 \u003d ~ In, maszyna nadal wybierze najbliższy o wartości nominalnej w górę, tj. 63A dla silnika o mocy 30 kW z obciążenie wału, powiedzmy turbina z wentylatorem cyklonowym. To przerażająca, tajna metoda ekspresowa, o której nigdzie nie było mowy w podręcznikach do zgrubnego obliczania mocy silników przy 380 V ... Dlaczego tak jest? Przy U \u003d 380 V jest to bardzo proste, dla jednego kW mocy występuje prąd o natężeniu około 2 amperów. (Tak, w tej chwili teoretycy, którzy pamiętają o wydajności i Cosine FI mnie pobiją ... Milcz, Panie, milcz przez chwilę, jak już powiedziałem, w przypadku silników o NISKIEJ MOCY do 30 kW oraz w przypadku niskich mocy, znając zasięg naszych maszyn, te 2 wartości mogą i nie należy brać tego pod uwagę, zwłaszcza jeśli obciążenie wału jest minimalne)

Teraz wyobraź sobie typowy silnik * z następującymi parametrami:
P \u003d 30 kW
U \u003d 380 V.
prąd z tabliczki znamionowej zostaje skasowany ...
cos φ \u003d 0,85
Wydajność \u003d 0,9

Jak znaleźć aktualną siłę? Jeśli weźmiemy to za sposób, w jaki uparci „bardzo inteligentni” inżynierowie montażu, którzy szczególnie lubią zastanawiać się nad tym zagadnieniem podczas wywiadów, doradzają i rozważają samych siebie, otrzymujemy liczbę 78,9A, po której inżynierowie montażu zaczynają gorączkowo przypominać prądy rozruchowe, starannie zmarszczyć brwi i zmarszczki na czołach, a następnie nie wahaj się wymagać ustawienia maszyny na co najmniej 100 A, ponieważ najbliższa przy wartości 80 A zostanie wyeliminowana przy najmniejszej próbie rozpoczęcia od niesamowitych prądów rozruchowych ... I bardzo trudno jest się z nimi kłócić, ponieważ wszystkie poniższe czynniki wywołują burzę emocji u inteligentnych wujków th, nietrzymanie moczu, wzór luka, i nurkowania w głęboki trans z płaczu i machając Peel uni gdzie nauczył się czytać i żyć ..

Bardziej kompletna formuła zalecana do użycia wygląda nieco inaczej.
Moc w kW przeliczana jest na waty, dla których 30 * 1000 \u003d 30000 watów
Następnie dzielimy waty przez napięcie, a następnie dzielimy przez pierwiastek kwadratowy z 3 (1,73), (mamy TRZY FAZY) i otrzymujemy przybliżoną siłę prądu, którą należy wyjaśnić, dzieląc ją dalej przez cos φ (współczynnik mocy, ponieważ każde obciążenie indukcyjne ma i moc bierna Q), a następnie wyjaśnij ponownie, dzieląc przez sprawność, jeśli to pożądane, więc:

30000 W \\ 380 V \\ 1,73 \u003d 45,63 A \\ 0,85 \u003d 53,6 A.

Udoskonalamy obliczenia: 53,6A \\ 0,9 \u003d 59,65A (Nawiasem mówiąc, program dla elektryków, który czyta zgodnie z podobną formułą, daje dokładniejsze dane 59.584 A, czyli nieco mniej niż moje obliczenie sprawdzone w czasie ... to znaczy, obliczenie jest dość dokładne, ale rozbieżności w dziesiątych i setnych amperach w naszym przypadku nie przeszkadzają szczególnie nikomu, dlaczego - napisano poniżej)

59,65 Ampera, - prawie całkowity zbieg okoliczności z pierwszym przybliżonym obliczeniem, rozbieżność wynosi tylko -0,35 A, co nie odgrywa żadnej roli w wyborze wyłącznika w tym przypadku. Jaką maszynę wybrać?
Pod warunkiem, że obciążenie wału nie jest duże, powiedzmy jakiś rodzaj turbiny wentylatorowej, można bezpiecznie ustawić VA 47-29 na 63A z IEK, kategoria C .. najczęściej.
Na krzyki prądów rozruchowych mogę spokojnie odpowiedzieć, że worek 63A kategorii B, C, D może wytrzymać prąd przekraczający 1,13 razy dłużej niż godzinę i 1,45 razy mniej niż godzinę, to znaczy, jeśli 63A jest napisane na maszynie, nie oznacza to, że rzucając do 70A, natychmiast zostanie znokautowany ... Nifiga w ten sposób utrzyma obciążenie 113% (obecna siła wynosi 71,19A) przez co najmniej godzinę, szczególnie w przypadku drogich automatów firm Legrand \\ ABB, a nawet o sile prądu 145% wartości nominalnej \u003d 91,35A z pewnością utrzyma się przez kilka minut, a kilka wystarczy, aby rozwinąć asynchroniczny i osiągnąć tryb nominalny sekund, zwykle od 5 do 20 sekund. W tym czasie termiczne uwalnianie maszyny głupio nie ma czasu na rozgrzanie i odłączenie ładunku.
Oczywiście sprytni wujkowie przypomną mi teraz, że maszyna ma elektromagnetyczne wyzwalanie, a wtedy on, no cóż, na pewno odetnie niefortunny silnik, gdy przekroczy 63A ... Hahaha, piekło jest nieszczęśliwe i żałosne ...

Litery B, C, D i niektóre inne w nazwie maszyny po prostu charakteryzują wielość wartości zadanej wyzwalacza elektromagnetycznego i jest równa

B - 3 ... 5
  C - 5 ... 10
  D - zgodnie z GOST R - 10 ... 50 większość producentów deklaruje zakres 10 ... 20.

Są rzadsze
G - 6,4 ... 9,6 (KEAZ VM40)
  K - 8 ... 14
  L - 3,2 ... 4,8 (KEAZ BM40)
  Z - 2 ... 3

Oznacza to, że automatyczna maszyna kategorii C o wartości 63 A ma zagwarantowane wyłączenie elektromagnetyczne tylko w zakresie 315–630 A i wyższym, co nigdy się nie wydarzy, gdy uruchomiona zostanie asynchroniczna 30 kW.
Drugim uzasadnionym pytaniem jest, jaki drut należy podłączyć do naszego silnika. Odpowiedzią jest kabel 4x16 milimetrów kwadratowych, więcej niż wystarczająco, o długości do 50 metrów, przy większej długości lepiej wybrać 25 mm, ze względu na utratę.

Wszystkie dane zostały przeze mnie sprawdzone wielokrotnie, osobiście i eksperymentalnie. Testowany na wybranych maszynach i wielokrotnych pomiarach rzeczywistej siły prądu za pomocą cęgów prądowych.

* -Jedna uwaga i wyjaśnienie: nowo uruchomione stare radzieckie silniki mogą mieć niższe cosinus phi i sprawność, wówczas obecna siła może być nieco wyższa niż wartość zgrubnego obliczenia. Następna następna maszyna o wartości 80A jest po prostu wybierana. Nie popełnij błędu!

Druga uwaga:
Aby z grubsza obliczyć bieżącą siłę silnika podłączonego trójkątem do sieci 220 za pomocą kondensatora, możesz pobrać moc silnika w kilowatach, na przykład 30 kW i pomnożyć przez około 3,9, a więc: 30 * 3,9 \u003d 117A
Aby obliczyć kondensator, możesz skorzystać z witryny

W paszporcie silnika elektrycznego wskazany jest prąd przy obciążeniu znamionowym na wale. Jeśli na przykład wskazana jest wartość 13,8 / 8 A, oznacza to, że przy włączeniu silnika do 220 V i przy obciążeniu znamionowym prąd pobierany z sieci wyniesie 13,8 A. Po podłączeniu do sieci 380 V z sieci będzie pobierany jest prąd o wartości 8 A, co oznacza, że \u200b\u200brówność mocy jest prawdą: √ 3 x 380 x 8 \u003d √ 3 x 220 x 13,8.

Znając moc znamionową silnika (z paszportu), można określić jej prąd znamionowy. Po włączeniu silnika w sieci trójfazowej 380 V prąd znamionowy można obliczyć według następującego wzoru:

I n \u003d P n / (√3U n x η x cososφ),

Ryc. 1. Paszport silnika elektrycznego. Moc znamionowa 1,5 kV, prąd znamionowy przy napięciu 380 V - 3,4 A.

Jeśli wydajność nie jest znana a współczynnik mocy silnika, na przykład przy braku tabliczki paszportowej, jego prąd znamionowy z małym błędem można określić na podstawie stosunku „dwóch amperów na kilowat”, tj. jeśli moc znamionowa silnika wynosi 10 kW, wówczas pobierany przez nią prąd będzie w przybliżeniu równy 20 A.

W przypadku silnika pokazanego na rysunku stosunek ten również obowiązuje (3,4 A ≈ 2 x 1,5). Dokładniejsze prądy przy zastosowaniu tego współczynnika uzyskuje się przy mocy silnika 3 kW.

Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, pobierany jest niewielki prąd z sieci (prąd bez obciążenia). Wraz ze wzrostem obciążenia wzrasta również pobór prądu. Wraz ze wzrostem prądu wzrasta nagrzewanie uzwojeń. Duże przeciążenie prowadzi do tego, że zwiększony prąd powoduje przegrzanie uzwojenia silnika i istnieje niebezpieczeństwo zwęglenia izolacji (spalanie silnika elektrycznego).

W momencie rozruchu z sieci silnik elektryczny pobiera tak zwany prąd rozruchowy, który może być 3-8 razy większy niż prąd znamionowy. Charakter bieżącej zmiany pokazano na wykresie (ryc. 2, a).

Ryc. 2. Charakter zmiany prądu pobieranego przez silnik z sieci (a) oraz wpływ dużego prądu na wahania napięcia w sieci (b)

Dokładną wartość prądu rozruchowego dla każdego określonego silnika można ustalić, znając wartość początkowa różnorodność  - Zaczynam / nom. Wielość prądu rozruchowego jest jedną z charakterystyk technicznych silnika, które można znaleźć w katalogach. Prąd rozruchowy jest określony przez następujący wzór: I start \u003d I n x (I start / I nom). Na przykład przy znamionowym prądzie silnika 20 A i wielokrotności prądu rozruchowego 6, prąd rozruchowy wynosi 20 x 6 \u003d 120 A.

Znajomość rzeczywistej wartości prądu rozruchowego jest niezbędna do wyboru bezpieczników, sprawdzenia działania wyzwalaczy elektromagnetycznych podczas rozruchu silnika przy wyborze wyłączników oraz do określenia wielkości spadku napięcia w sieci podczas rozruchu.

Duży prąd rozruchowy, dla którego sieć zwykle nie jest zaprojektowana, powoduje znaczny spadek napięcia w sieci (ryc. 2, b).

Jeśli weźmiemy oporność drutów przechodzących od źródła do silnika równą 0,5 oma, prąd znamionowy In \u003d 15 A, a prąd rozruchowy równy pięciokrotności wartości nominalnej, wówczas strata napięcia w przewodach w momencie rozruchu wyniesie 0,5 x 75 + 0, 5 x 75 \u003d 75 V.

Na zaciskach silnika, a także na zaciskach, liczba pracujących silników elektrycznych wyniesie 220 - 75 \u003d 145 V. Taki spadek napięcia może spowodować hamowanie pracujących silników, co pociągnie za sobą jeszcze większy wzrost prądu w sieci i przepalonych bezpieczników.

W lampach elektrycznych w momencie uruchamiania silników blask zmniejsza się (lampy „mrugają”). Dlatego przy uruchamianiu silniki elektryczne mają tendencję do zmniejszania prądów rozruchowych.

Aby zmniejszyć prąd rozruchowy, można zastosować obwód rozruchowy silnika z uzwojeniami stojana przełączonymi z gwiazdy na trójkąt.W tym przypadku napięcie fazowe zmniejsza się √ 3 razy, a zatem prąd rozruchowy jest ograniczony. Po osiągnięciu przez wirnik określonej prędkości uzwojenia stojana przełączają się na obwód trójkąta, a napięcie nie staje się równe napięciu znamionowemu. Przełączanie zwykle odbywa się automatycznie przy użyciu przekaźnika czasowego lub prądowego.

Ryc. 3. Schemat uruchamiania silnika elektrycznego z przełączaniem uzwojenia stojana z gwiazdy na trójkąt

Sumy State University

Osada i praktyczne

numer pracy 1

„Obliczenie trójfazowego silnika indukcyjnego

aC ”

na temat „Elektrotechniki”

Grupa MV-81

Opcja 162

Nauczyciel Puzko I.D.

Zgodnie z danymi 3-fazowego silnika asynchronicznego i danego schematu połączeń uzwojenia stojana określ:

1. Napięcie liniowe zasilającego obwodu trójfazowego U l i synchroniczna częstotliwość obrotowa pola stojana n 0, znamionowa n Н i krytyczna n КР prędkość wirnika, moc znamionowa P 1 nom pobierana przez silnik z sieci, prądy znamionowe i rozruchowe silnika I NOM i I IC , nominalne i maksymalne momenty obrotowe silnika M NOM i M MAX.

2. Zbuduj krzywą zależności M (S) przy U Л \u003d const i wyznacz

wielokrotność momentu rozruchowego K p \u003d M start / M nom.

3. Zbuduj charakterystykę mechaniczną n 2 \u003d f (M) przy U C \u003d const i określ zakres prędkości wirnika, przy którym możliwa jest stabilna praca silnika.

4. Zbuduj charakterystyki M (S) i n 2 \u003d f (M) dla U 1 \u003d 0,9U C \u003d const.

Dane źródłowe:

Część szacunkowa.

1. Po połączeniu trójkątem napięcie sieciowe wynosi 220 V.

2. Synchroniczna częstotliwość obrotu pola stojana:

3. Nominalna prędkość wirnika:

4. Krytyczny poślizg:

5. Krytyczna prędkość wirnika:

6. Moc znamionowa pobierana z sieci:

7. Prąd znamionowy silnika:

9. Prąd rozruchowy silnika:

10. Znamionowy moment obrotowy:

11. Maksymalny moment obrotowy:

12. Moment początkowy:

13. Wielokrotność początkowego momentu obrotowego: