Trójfazowy silnik asynchroniczny. Trójfazowe silniki elektryczne

Trójfazowy silnik asynchroniczny. Trójfazowe silniki elektryczne

Zanim weźmiemy pod uwagę trudności, które mogą pojawić się podczas uruchamiania trójfazowego silnika elektrycznego, przywołujemy przepisy ogólne. Na przykład weź mały silnik i odcyfruj napis na dołączonej do niego płycie (rys. 62.1).

Ph 3 - W 375 - zgodnie z tym napisem silnik ma trzy fazy, a jego moc wyjściowa wynosi 375 watów.

220/380 V - silnik może pracować naprzemiennie prąd trójfazowy  220 V (podłączenie uzwojeń stojana odbywa się zgodnie z "trójkątem" schemat Δ) i 380 V (podłączenie zgodnie ze schematem "gwiazda" Y).

1,7 / 1A - prąd roboczy silnika przy obciążeniu znamionowym wynosi 1,7A, zgodnie ze schematem "trójkąt" i 1A - według schematu "gwiazda" (rys. 62.2).

Wyobraź sobie, że ten silnik jest używany do napędzania sprężarki. Wiadomo, że gdy zmienia się ciśnienie wylotowe, zmienia się także moc na wale sprężarki i prąd zużywany przez silnik. Wraz ze wzrostem ciśnienia tłoczenia wzrasta natężenie prądu i na odwrót.

Okazuje się, że prąd zużywany obecnie przez silnik może nie odpowiadać prądowi wskazanemu na tabliczce, ale jednocześnie silnik nigdy nie powinien go przekraczać. Prąd pobierany przez silnik będzie wynosił 1 A, tylko wtedy napięcie w sieci wynosi 380 V (uzwojenia są połączone zgodnie ze schematem "gwiazda"), a moc na wale sprężarki odpowiada dokładnie 375 W (rys. 62.3).

Z kolei prąd zużyty przez silnik wyniesie 1,7 A, kiedy napięcie sieci wynosi 220 V (co jest dość rzadkie), a wymagana moc na wale sprężarki wynosi 375 W (rys. 62.4).

Przypomnij sobie. Jaka jest moc, która pochłania silnik trójfazowy  można określić za pomocą następującego wzoru:

P = U x I x √3 x cosφ,

gdzie U jest napięciem sieci, I jest poborem prądu, a cosφ jest mocą (dla małych silników, cosφ = 0,8).

Tak więc moc naszego silnika będzie:

  • napięcie 220 V: 220 x 1,7 x 3 x 0,8 = 520 W;
  • napięcie 380 V: 380 × 1x3 x 0,8 = 520 W.
  Zgodnie z obliczeniami można wyciągnąć następujące wnioski:
  • zużycie mocy silnika nie zależy od sieci;
  • pobór mocy (520 W) przekracza moc wału (375 W), którego wartość jest podana na tabliczce znamionowej. Liczba ta odpowiada maksymalnej wartości, jaką można uzyskać na wale tego silnika.
  Należy pamiętać, że wykonane jest uzwojenie stojana silnika drut miedzianyktóre, gdy przepływa przez nie prąd, nagrzewa się, tak jak każde elektryczne urządzenie grzewcze. Dlatego część energii silnika wydatkowana jest nie na rotację wirnika, ale na niechciane nagrzewanie uzwojeń (ta energia to strata).

W rozważanym przykładzie moc silnika zużywana z sieci wynosi 520 W, a na wale tylko 375 W. Na tej podstawie straty wynoszą 520-375 = 145 W, które tylko ogrzewają środowisko (ryc. 62.7).

W tym przypadku współczynnik wydajności (COP)? silnik jest określony przez stosunek użytecznej mocy na wale do mocy pobieranej z sieci:

Z tego wynika, że ​​72% energii zużywanej przez silnik wydawane jest na wykonywanie pożytecznej pracy. W tym przypadku marnuje się 28% zużywanej energii.

Zauważ, że silnik, który rozważamy, jest powszechnym modelem. Na jego skrzynce zaciskowej znajduje się 6 zacisków, zwykle oznaczonych jako U-V-W i Z-X-Y (rys. 62.8).

Powinieneś uważać, ponieważ końcówki dolnego rzędu mają oznaczenie nie odpowiada porządkowi alfabetycznemu ZXY, a nie XYZ. Teraz sprawdzamy kolejność podłączania uzwojeń do zacisków i otrzymujemy następujące rys. 62,9. Ten silnik ma trzy uzwojenia, które są podłączone do zacisków w następujący sposób: U-X; V-Y; Wz

Jeśli silnik jest w dobrym stanie, to rezystancja między jego zaciskami U-X; V-Y; W-Z z usuniętymi zaciskami będzie takie samo (jeśli nie, to się stało zwarcie  lub była przerwa).

Wszystkie silniki elektryczne są produkowane ze znakami na obudowie, z których można poznać główne cechy silnika elektrycznego: jego markę, zużyty nominalny prąd roboczy i moc, prędkość obrotową, typ silnika, sprawność i cos (fi). Te dane są również wymienione w paszporcie na urządzenie.

Ze wszystkich parametrów  Najważniejsze dla połączenia są: moc silnika elektrycznego i zużyty prąd, nie mylić z początkowym. To właśnie te dane pozwalają nam określić wystarczalność mocy napędu, konieczny przekrój poprzeczny kabla do podłączenia silnika i wybrać automatyczny i termiczny przekaźnik odpowiedni do nominalnej ochrony.

Ale zdarza się, że nie ma paszportu ani talerza, a do ustalenia tych wartości konieczne będzie wykonanie pomiarów. Jak poznać moc, prąd operacyjny i zmniejszyć start, dowiesz się dalej z tego artykułu.

Jak określić moc silnika

Najprostszym sposobem, aby spojrzeć na tablicy i znaleźć wartość w kilowatów. Na przykład na zdjęciu wynosi ona 45 kW. Pamiętajże ta wartość na tabliczce wskazuje zużytą moc czynną z sieci. Całkowita moc będzie równa sumie mocy czynnej i biernej. Liczniki elektryczne  w domu lub garażu liczy się tylko aktywne zużycie energii, a rozliczanie odbywa się wyłącznie w przedsiębiorstwach za pomocą specjalnych liczników. Im wyższy silnik cos (fi), tym mniej będzie składnikiem energii reaktywnej w pełnej mocy. Nie należy mylić cos (fi) ze skutecznością. Ten wskaźnik pokazuje, ile energii elektrycznej przekłada się na użyteczną pracę mechaniczną, a ile na nieprzydatne ciepło. Na przykład sprawność 90% oznacza, że ​​jedna dziesiąta zużytej energii elektrycznej jest zużywana na straty ciepła i tarcie w łożyskach.

Musisz pamiętaćw paszporcie lub na tabliczce znamionowa moc, która będzie równa tej wartości tylko pod warunkiem, że osiągnięte zostanie optymalne obciążenie na wale. Co więcej, nie jest konieczne przeciążanie wału z wielu powodów, lepiej jest wybrać mocniejszy silnik. Na biegu jałowym aktualna wartość będzie znacznie niższa niż nominalna.

Jak określić moc znamionową silnika?  W Internecie znajdziesz wiele różnych formuł i obliczeń. Dla niektórych konieczne jest zmierzenie wymiarów stojana, dla innych formuł trzeba znać wielkość prądu, sprawność i cos (fi). Moja rada nie polega na tym wszystkim. Praktyczne pomiary będą nadal lepsze niż te obliczenia. A do ich posiadania nic w ogóle nie jest potrzebne.

Jak określić moc każdego urządzenia w domu lub garażu?  Oczywiście z licznikiem energii elektrycznej. Przed rozpoczęciem pomiaru odłącz wszystkie urządzenia elektryczne od gniazdek, oświetlenia i wszystkich elementów podłączonych do panelu elektrycznego.

Następny jeśli masz licznik elektroniczny   tak jak Mercury, bardzo łatwo jest włączyć silnik pod obciążeniem i jeździć przez 5 minut Wyświetlacz elektroniczny powinien wskazywać wartość obciążenia w kW podłączonym do miernika w danym momencie.

Jeśli silnik ma niską moc, a następnie dla większej dokładności można policzyć prędkość dysku. Na przykład w ciągu jednej minuty wykonał 10 pełnych obrotów, a na kasie napisano 1200 zwojów = 1 kW / h. 10 pomnożone przez liczbę minut w ciągu godziny i otrzymujemy 600 obrotów na godzinę. 1200 podzielone przez 600 i otrzymujemy 500 watów lub 0,5 kW. Im dłużej mierzysz, tym dokładniejsze będą dane. Ale czas musi zawsze być wielokrotnością pełnej minuty. Następnie dzielimy 60 przez liczbę minut pomiaru i mnożymy przez zliczane zwoje. Następnie wartość obrotów równa jednemu kilowatogodzinie na godzinę dla twojego modelu licznika elektrycznego jest dzielona przez uzyskany wynik i uzyskamy wymaganą ilość mocy.

Jak określić zużyty prąd silnika

Znając moc, łatwo obliczyć ilość zużywanego prądu. Dla 3 silniki fazowepołączony zgodnie ze schematem gwiazdy 380 woltów, konieczne jest pomnożenie mocy w kilowatach przez 2. Na przykład przy mocy 5 kilowatów prąd będzie równy 10 amperów. Ponownie, należy pamiętać, że prąd ten pobierze tylko silnik pod obciążeniem jak najbliżej wartości nominalnej. Półprzeciążony silnik elektryczny, a jeszcze bardziej na biegu jałowym, zużywa znacznie mniej prądu.

Aby określić prąd  w sieci jednofazowe, konieczne jest dzielenie energii na napięcie. Na przykład, gdy silnik pracuje, napięcie na jego połączeniu wynosi 230 woltów. Jest to ważne, ponieważ po włączeniu obciążenia napięcie prawdopodobnie spadnie w punkcie podłączenia silnika elektrycznego.

Jeżeli na przykład moc silnika 220 V została zmierzona, to powinna wynosić 1,5 kW lub 1500 watów. Dzielimy 1500 na 230 woltów i stwierdzamy, że prąd roboczy silnika wynosi około 6,5 ampera.

Prąd rozruchowy silnika

Podczas pracy  Każdy typ silnika elektrycznego wytwarza prąd rozruchowy od 2 do 8-krotności nominalnej wartości prądu w trybie pracy silnika elektrycznego. Wielkość prądu rozruchowego zależy od rodzaju silnika, prędkości obrotowej, schematu okablowania, obecności obciążenia na wale i innych parametrów.

Prąd rozruchowy  powstaje, ponieważ w momencie uruchomienia indukowane jest bardzo silne pole magnetyczne w uzwojeniach, które są niezbędne do poruszania i wirowania wirnika. Gdy silnik jest włączony, rezystancja uzwojeń jest niewielka, a zatem, zgodnie z prawem Ohma, prąd wzrasta przy stałym napięciu w sekcji obwodu. Gdy silnik się obraca, w uzwojeniach powstaje opór elektromagnetyczny lub indukcyjny, a prąd zaczyna zmniejszać się do wartości nominalnej.

Te wybuchy energii biernej negatywnie wpływają na działanie innych odbiorników elektrycznych podłączonych do tej samej linii zasilającej, co jest przyczyną szczególnie destrukcyjnego wpływu na przepięcia w elektronice lub spadki napięcia.

Zmniejsz prąd początkowy  Jest to możliwe przy użyciu specjalnie opracowanego do tego celu tyrystorowego lub lepszego urządzenia z miękkim startem. Procesor IOP z mniejszym prądem rozruchowym i półtorej razy szybszym uruchamia silnik w porównaniu z początkiem tyrystora.

  Urządzenia łagodnego rozruchu są odpowiednie dla silników synchronicznych i asynchronicznych. UPZ produkowane przez przedsiębiorstwa Ukrainy i Rosji.

Aby uruchomić trzy fazy silnik indukcyjny   Często stosuje się dziś przetwornicę częstotliwości. Ich szeroki zasięg do tej pory ogranicza jedynie cenę. Zmieniając wartości częstotliwości prądu i napięcia, możliwe jest nie tylko sprawne uruchomienie, ale także regulacja prędkości obrotowej wirnika. Różne w miarę zmiany częstotliwości prąd elektryczny, nie ma możliwości dostosowania prędkości obrotowej silnika asynchronicznego. Należy jednak pamiętać, że przetwornica częstotliwości zakłóca działanie sieci energetycznej, dlatego należy ją podłączyć do urządzeń elektronicznych i domowych.

Użyj miękkiego urządzenia startowego i przetwornica częstotliwości  pozwala nie tylko utrzymać stabilność zasilania dla Ciebie i Twoich sąsiadów podłączonych do tej samej linii zasilającej, ale także przedłużyć żywotność silników elektrycznych.

Podobne materiały.

Witaj na stronie odwiedzających witrynę, aw dzisiejszym artykule przeanalizujemy, jak wykonać to niezrozumiałe obliczenie prądu silnika. Każdy szanujący się elektryk, którego robot jest związany z konserwacją maszyn elektrycznych, po prostu musi to wiedzieć. W pewnym momencie pamiętam też, że bardzo mnie to interesowało, kiedy zostałem przeniesiony z jednego sklepu do drugiego. A konkretnie ma pracować jako elektryk.

Wcześniej omawiałem tematy silników elektrycznych trochę, kiedy o tym pisałem, i kiedy pisałem, czym one są.

Cóż, teraz przejdźmy do samych obliczeń. Załóżmy: masz trzy fazy asynchroniczne silniki elektryczne prąd przemienny, moc znamionowa, która wynosi 25 kW, i chcesz wiedzieć, co będzie miał prąd znamionowy.

W tym celu istnieje specjalna formuła: I n = 1000P n / √3 (η n U n cosφ n),

Gdzie P n jest mocą silnika elektrycznego; mierzone w kW

Un to napięcie, przy którym działa silnik; W

η n to wydajność, zwykle ta wartość wynosi 0,9

cosφ n to współczynnik mocy silnika, zwykle 0,8.

Dwie ostatnie wartości są zwykle zapisywane na fabrycznym znaczniku, chociaż są prawie takie same dla wszystkich silników. Ale nadal musisz pobrać dane z fabrycznego znacznika na silniku.


Oto jak na tym obrazku widoczne są wszystkie wartości, ale prąd nie jest. Tylko jeśli wydajność jest zapisana w 81%, to do obliczeń trzeba przyjąć 0,81.

Teraz zastąpimy wartości I n = 1000 25 / √3 (0,9 380 0,8) = 52,81 A

Tym, którzy nie pamiętają, ile będzie √3, przypominam - będzie to 1,732

To wszystko, wszystkie obliczenia są zakończone. Wszystko jest bardzo proste i proste. W mojej próbce można łatwo obliczyć prąd znamionowy silnika elektrycznego, wystarczy wymienić dane.

Jak określić prąd silnika w praktyce.

Mam to wszystko. Cześć

Z poważaniem, Alexander!