Krútiaci moment indukčného motora

Krútiaci moment vyvinutý na hriadeli asynchrónneho motora za podmienok nulovej rýchlosti rotora (keď je rotor stále nehybný) a prúdu vo vinutí statora sa nazýva počiatočný krútiaci moment indukčného motora.

Počiatočný moment sa niekedy nazýva aj počiatočný moment alebo počiatočný moment. V tomto prípade sa predpokladá, že napätie a frekvencia napájacieho napätia sú blízke nominálnej hodnote a vinutia sú správne pripojené. V hodnotenom režime prevádzky bude tento motor fungovať presne podľa očakávania vývojárov.

Číselná hodnota rozbehového momentu

Štartovací krútiaci moment sa vypočíta podľa vyššie uvedeného vzorca. V pase elektromotora (pas je poskytnutý výrobcom) je uvedený násobok počiatočného krútiaceho momentu.

Typicky je veľkosť nárastu v rozsahu 1,5 až 6, v závislosti od typu motora. A pri výbere elektromotora pre vaše potreby je dôležité uistiť sa, že rozbehový krútiaci moment je väčší ako statický krútiaci moment plánovaného konštrukčného zaťaženia hriadeľa.Ak táto podmienka nie je splnená, motor jednoducho nebude schopný vyvinúť pracovný krútiaci moment pri vašom zaťažení, to znamená, že nebude schopný normálne naštartovať a zrýchliť na menovité otáčky.

Pozrime sa na ďalší vzorec na zistenie rozbehového momentu. Bude sa vám hodiť pri teoretických výpočtoch. Tu stačí poznať výkon hriadeľa v kilowattoch a menovité otáčky — všetky tieto údaje sú uvedené na typovom štítku (na typovom štítku). Menovitý výkon P2, menovité otáčky F1. Takže tu je tento vzorec:

Na nájdenie P2 sa používa nasledujúci vzorec. Tu treba brať do úvahy sklz, nábehový prúd a napájacie napätie, všetky sú uvedené na typovom štítku. Ako vidíte, všetko je celkom jednoduché. Zo vzorca je zrejmé, že počiatočný krútiaci moment možno vo všeobecnosti zvýšiť dvoma spôsobmi: zvýšením štartovacieho prúdu alebo zvýšením napájacieho napätia.

Skúsme však ísť najjednoduchším spôsobom a vypočítať hodnoty štartovacieho krútiaceho momentu pre tri motory série AIR. Použijeme parametre počiatočného nastavenia krútiaceho momentu a hodnoty nominálneho krútiaceho momentu, to znamená, že použijeme prvý vzorec. Výsledky výpočtov sú uvedené v tabuľke:

typ motora Menovitý krútiaci moment, Nm Pomer štartovacieho momentu k menovitému krútiacemu momentu Štartovací moment, Nm AIRM132M2 36 2,5 90 AIR180S2 72 2 144 AIR180M2 97 2,4 232,8

Úloha štartovacieho momentu indukčného motora (štartovací prúd)

Motory sú často pripojené priamo k sieti a vykonávajú spínanie pomocou magnetického štartéra: na vinutia sa aplikuje sieťové napätie, na statore sa vytvorí rotujúce magnetické pole a zariadenie začne pracovať.

V tomto prípade je štartovací prúd v čase štartovania nevyhnutný a prekračuje menovitý prúd 5-7 krát a trvanie prekročenia závisí od výkonu motora a výkonu záťaže: výkonnejšie motory štartujú dlhšie, ich stator vinutia vyžadujú dlhšie prúdové preťaženie.

Nízkovýkonné motory (do 3 kW) bez problémov odolávajú týmto prepätiam a sieť tieto menšie krátkodobé prepätia ľahko odolá, keďže sieť má vždy nejakú výkonovú rezervu. Preto sa malé čerpadlá a ventilátory, stroje na rezanie kovov a domáce elektrické spotrebiče zvyčajne zapínajú priamo, bez obáv z nadprúdového zaťaženia.Spravidla sú statorové vinutia motorov tohto typu zariadenia zapojené podľa schémy "hviezdy" založenej na na trojfázové napätie od 380 voltov alebo «trojuholník» — pre 220 voltov.

Ak máte do činenia s výkonným motorom s výkonom 10 kW a viac, tak takýto motor nemôžete priamo pripojiť k sieti. Nábehový prúd v čase spustenia musí byť obmedzený, inak dôjde k výraznému preťaženiu siete, čo môže viesť k nebezpečnému „abnormálnemu poklesu napätia“.

Prelomte cesty obmedzujúce prúd

Najjednoduchší spôsob, ako obmedziť štartovací prúd, je začať pri zníženom napätí. Vinutia sa jednoducho prepnú z trojuholníka do hviezdy pri štarte a potom späť do trojuholníka, keď motor naberie určitú rýchlosť.Prepínanie prebieha niekoľko sekúnd po štarte, napríklad pomocou časového relé.

Pri takomto riešení klesá aj počiatočný krútiaci moment a závislosť je kvadratická: pri poklese napätia to bude 1,72-krát, krútiaci moment sa zníži 3-krát. Z tohto dôvodu je štartovanie so zníženým napätím vhodné pre aplikácie, kde je štartovanie možné s minimálnym zaťažením hriadeľa indukčného motora (napríklad štartovanie píly).

Ťažké bremená, ako napríklad dopravný pás, potrebujú iný spôsob, ako obmedziť nábehový prúd. Tu je vhodnejšia metóda reostatu, ktorá umožňuje znížiť nábehový prúd bez zníženia krútiaceho momentu.

Táto metóda je veľmi vhodná pre asynchrónne motory s vinutým rotorom, kde je reostat vhodne zahrnutý do obvodu vinutia rotora a prevádzkový prúd sa nastavuje v stupňoch, čím sa dosiahne veľmi hladký štart. Pomocou reostatu môžete okamžite upraviť pracovné otáčky motora (nielen v čase štartovania).

Ale najefektívnejší spôsob, ako bezpečne spustiť asynchrónne motory, stále začína frekvenčný menič… Napätie a frekvencia sú automaticky upravované samotným meničom, čím sa vytvárajú optimálne podmienky pre motor. Zákruty sú stabilné, zatiaľ čo elektrické šoky sú zásadne vylúčené.