Vridmoment för en induktionsmotor

Vridmomentet som utvecklas på axeln av en induktionsmotor under förhållanden med noll rotorhastighet (när rotorn fortfarande är stillastående) och strömmen som etableras i statorlindningarna kallas startmomentet för en induktionsmotor.

Det initiala ögonblicket kallas ibland också för det initiala ögonblicket eller initialmomentet. I detta fall antas det att matningsspänningens spänning och frekvens är nära den nominella och att lindningarna är korrekt anslutna. I det nominerade driftläget kommer denna motor att fungera exakt som förväntat av utvecklarna.

Numeriskt värde för startmoment

Startmomentet beräknas med formeln ovan. I passet för elmotorn (passet tillhandahålls av tillverkaren) anges multipeln av det initiala vridmomentet.

Vanligtvis är ökningens storlek i intervallet 1,5 till 6, beroende på motortyp. Och när du väljer en elmotor för dina behov är det viktigt att se till att startvridmomentet är större än det statiska vridmomentet för den planerade designbelastningen på axeln.Om detta villkor inte är uppfyllt, kommer motorn helt enkelt inte att kunna utveckla arbetsmomentet vid din belastning, det vill säga den kommer inte att kunna starta normalt och accelerera till den nominella hastigheten.

Låt oss titta på en annan formel för att hitta startmomentet. Det kommer att vara användbart för dig för teoretiska beräkningar. Här räcker det att känna till axelns effekt i kilowatt och den nominella hastigheten — alla dessa data anges på märkskylten (på märkskylten). Märkeffekt P2, märkhastighet F1. Så här är den här formeln:

Följande formel används för att hitta P2. Här måste hänsyn tas till slirning, inkopplingsström och matningsspänning, som alla står på märkskylten. Som du kan se är allt ganska enkelt. Det är uppenbart från formeln att startmomentet i allmänhet kan ökas på två sätt: genom att öka startströmmen eller genom att öka matningsspänningen.

Men låt oss försöka gå den enklaste vägen och beräkna startmomentvärdena för tre motorer i AIR-serien. Vi kommer att använda parametrarna för den initiala vridmomentuppsättningen och de nominella vridmomentvärdena, det vill säga vi kommer att använda den första formeln. Resultaten av beräkningarna visas i tabellen:

motortyp Nominellt vridmoment, Nm Förhållande mellan startmoment och nominellt vridmoment Startmoment, Nm AIRM132M2 36 2,5 90 AIR180S2 72 2 144 AIR180M2 97 2,4 232,8

Rollen för induktionsmotorns startmoment (startström)

Ofta är motorer anslutna direkt till nätverket och utför omkoppling med en magnetisk startmotor: nätverksspänning appliceras på lindningarna, ett roterande magnetfält skapas på statorn och utrustningen börjar fungera.

I det här fallet är startströmmen vid starttillfället oundviklig och den överstiger märkströmmen med 5-7 gånger, och varaktigheten av överskottet beror på motoreffekten och belastningseffekten: kraftfullare motorer startar längre, deras stator lindningar tar längre strömöverbelastning.

Lågeffektmotorer (upp till 3 kW) klarar lätt dessa överspänningar, och nätet klarar lätt dessa mindre kortvariga överspänningar, eftersom nätet alltid har någon effektreserv. Därför är små pumpar och fläktar, metallskärmaskiner och elektriska hushållsapparater vanligtvis påslagna direkt, utan att oroa dig för överströmsbelastningar. Som regel är statorlindningarna på motorer av denna typ av utrustning anslutna enligt "stjärnan" -schemat baserat på trefasspänning från 380 volt eller «triangel» — för 220 volt.

Om du har att göra med en kraftfull motor med 10 kW eller mer, kan du inte direkt ansluta en sådan motor till nätverket. Startströmmen vid uppstart måste begränsas, annars kommer nätverket att uppleva betydande överbelastning, vilket kan leda till ett farligt "onormalt spänningsfall".

Bryt strömbegränsningsvägarna

Det enklaste sättet att begränsa startströmmen är att starta vid en reducerad spänning. Lindningarna växlar helt enkelt från delta till stjärna vid start och sedan tillbaka till delta när motorn tar upp lite fart.Omkopplingen sker några sekunder efter starten med hjälp av till exempel ett tidsrelä.

Med en sådan lösning minskar också det initiala vridmomentet, och beroendet är kvadratiskt: med en minskning av spänningen kommer det att vara 1,72 gånger, vridmomentet kommer att minska med 3 gånger. Av denna anledning är reducerad spänningsstart lämplig för applikationer där start är möjlig med en minimal belastning på induktionsmotoraxeln (till exempel start av en såg).

Tunga laster, såsom ett löpande band, behöver ett annat sätt att begränsa startströmmen. Här är reostatmetoden mer lämplig, vilket gör att du kan minska inkopplingsströmmen utan att minska vridmomentet.

Denna metod är mycket lämplig för asynkronmotorer med en lindad rotor, där reostaten bekvämt ingår i rotorlindningskretsen, och driftsströmmen justeras i steg, en mycket mjuk start erhålls. Med hjälp av en reostat kan du omedelbart justera motorns driftshastighet (inte bara vid starttillfället).

Men det mest effektiva sättet att säkert starta asynkronmotorer börjar fortfarande frekvensomvandlare… Spänning och frekvens justeras automatiskt av omvandlaren själv, vilket skapar optimala förhållanden för motorn. Svängar erhålls stabila, medan elektriska stötar i grunden är uteslutna.