Как определить ток электродвигателя
Номинальный ток — это допустимые производителем рабочий ток трехфазного электродвигателя для токопроводящих деталей и нагрева изоляции, при котором электромеханическое устройство работает продолжительное время без перегрева обмотки.
Пусковой ток — это потребляемый электрическим устройством максимальный входной импульсный ток при запуске асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Вот почему, пусковые токи электродвигателей больше номинальных и могут превышать их в несколько и более раз.
Ток холостого хода электродвигателя — это режим работы без нагрузки на валу от присоединяемого привода. В данном режиме потребляется меньше электрической энергии и поэтому исключено повышение температур выше заявленных изготовителем, что позволит провести диагностику и определить исправность устройства. Ток асинхронного двигателя на холостом ходу в зависимости от мощности и оборотов электромотора составляет 20 — 95% от номинального.
Для того чтобы самостоятельно определить ток электродвигателя без измерений нужно на корпусе устройства найти информационную табличку о токах, мощности, оборотах и напряжению. Если шильдик поврежден — найдите паспорт электромотора. В нем производитель указывает основные параметры: номинальные и пусковые токи асинхронного двигателя.
Если информация по характеристикам отсутствует и найти ток нагрузки электродвигателя не получилось, воспользуйтесь статьей — как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки.
Как определить ток электродвигателя если известна мощность?
Как найти номинальный ток двигателя
Зная паспортную мощность, не составит труда рассчитать значения токов электродвигателя. Допустим, нам не известен номинальный ток двигателя 45 кВт – как в таком случае определить ток двигателя по мощности? При подключении к трехфазной сети 380 Вольт определение тока производится по формуле точного расчета:
Iн = 45000/√3(380*0,92*0,85) = 45000/514,696 = 87,43А
- Iн — сила тока асинхронного двигателя
- Pн — номинальная мощность двигателя 45 киловатт
- √3 — квадратный корень из трех = 1,73205080757
- Uн — напряжение сети 380В
- η — коэффициент полезного действия 92% (в расчетах 0,92)
- сosφ — коэффициент мощности 0,85
Как определить номинальный ток электродвигателя, если коэффициент мощности и КПД неизвестны? В этой ситуации, найти номинальный ток двигателя с небольшой погрешностью мы сможем по соотношению – два ампера на одни киловатт. Определить силу тока электродвигателя используя формулу:
Как определить пусковой ток двигателя
Пусковые токи электродвигателей, можно найти и рассчитать по формуле:
Iп — значение тока при запуске асинхронного двигателя, которое необходимо узнать
Iн — уже рассчитанный номинальный ток
К — кратность пускового тока двигателя (найти в паспорте)
Как определить ток электродвигателей АИР?
Если известна маркировка, например у электромотора АИР200L4 Iн = 84,9 Ампер, а соотношение тока Iп/Iн = 7,2. Найдите значение токов в таблицах:
Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
АИР56A2 | 0,5 | 5,3 | АИР160M2 | 34,7 | 7,5 |
АИР56B2 | 0,73 | АИР180S2 | 41 | ||
АИР63А2 | 1 | 5,7 | АИР180M2 | 55,4 | |
АИР63B2 | 2,05 | АИР200M2 | 67,9 | ||
АИР71A2 | 1,17 | 6,1 | АИР200L2 | 82,1 | |
АИР71B2 | 2,6 | 6,9 | АИР225M2 | 100,0 | |
АИР80A2 | 3,46 | 7 | АИР250S2 | 135 | 7 |
АИР80B2 | 4,85 | АИР250M2 | 160 | 7,1 | |
АИР90L2 | 6,34 | 7,5 | АИР280S2 | 195 | 6,6 |
АИР100S2 | 8,2 | АИР280M2 | 233 | 7,1 | |
АИР100L2 | 11,1 | АИР315S2 | 277 | ||
АИР112M2 | 14,9 | АИР315M2 | 348 | ||
АИР132M2 | 21,2 | АИР355S2 | 433 | ||
АИР160S2 | 28,6 | АИР355M2 | 545 |
Двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
АИР56A4 | 0,5 | 4,6 | АИР160S4 | 30 | 7,5 |
АИР56B4 | 0,7 | 4,9 | АИР160M4 | 36,3 | |
АИР63A4 | 0,82 | 5,1 | АИР180S4 | 43,2 | |
АИР63B4 | 2,05 | АИР180M4 | 57,6 | 7,2 | |
АИР71A4 | 1,17 | 5,2 | АИР200M4 | 70,2 | |
АИР71B4 | 2,05 | 6 | АИР225M4 | 103 | |
АИР80A4 | 2,85 | АИР250S4 | 138,3 | 6,8 | |
АИР80B4 | 3,72 | АИР250M4 | 165,5 | ||
АИР90L4 | 5,1 | 7 | АИР280S4 | 201 | 6,9 |
АИР100S4 | 6,8 | АИР280M4 | 240 | ||
АИР100L4 | 8,8 | АИР315S4 | 288 | ||
АИР112M4 | 11,7 | АИР315M4 | 360 | ||
АИР132S4 | 15,6 | АИР355S4 | 360 | ||
АИР132M4 | 22,5 | АИР355M4 | 559 |
Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
АИР63A6 | 0,8 | 4,1 | АИР160M6 | 31,6 | 7 |
АИР63B6 | 1,1 | 4 | АИР180M6 | 38,6 | |
АИР71A6 | 1,3 | 4,7 | АИР200M6 | 44,7 | |
АИР71B6 | 1,8 | АИР200L6 | 59,3 | ||
АИР80A6 | 2,3 | 5,3 | АИР225M6 | 71 | |
АИР80B6 | 3,2 | 5,5 | АИР250S6 | 86 | |
АИР90L6 | 4 | АИР250M6 | 104 | ||
АИР100L6 | 5,6 | 6,5 | АИР280S6 | 142 | 6,7 |
АИР112MA6 | 7,4 | АИР280M6 | 169 | ||
АИР112MB6 | 9,75 | АИР315S6 | 207 | ||
АИР132S6 | 12,9 | АИР315M6 | 245 | ||
АИР132M6 | 17,2 | АИР355S6 | 292 | ||
АИР160S6 | 24,5 | АИР355M6 | 365 |
Эл двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
АИР71B8 | 1,1 | 3,3 | АИР180M8 | 34,1 | 6,6 |
АИР80A8 | 1,49 | 4 | АИР200M8 | 41,1 | |
АИР80B8 | 2,17 | АИР200L8 | 48,9 | ||
АИР90LA8 | 2,43 | АИР225M8 | 60 | 6,5 | |
АИР90LB8 | 3,36 | 5 | АИР250S8 | 78 | 6,6 |
АИР100L8 | 4,4 | АИР250M8 | 92 | ||
АИР112MA8 | 6 | 6 | АИР280S8 | 111 | 7,1 |
АИР112MB8 | 7,8 | АИР280M8 | 150 | 6,2 | |
АИР132S8 | 10,3 | АИР315S8 | 178 | 6,4 | |
АИР132M8 | 13,6 | АИР315M8 | 217 | ||
АИР160S8 | 17,8 | АИР355S8 | 261 | ||
АИР160M8 | 25,5 | 6,5 | — | — | — |
* Для перехода ко всем характеристикам товара — нажмите на маркировку.
Таблица токов холостого хода асинхронного электродвигателя
Мощность электродвигателя, кВт | Процентное соотношение от номинального тока | |||||
Токи асинхронного двигателя на холостом ходу при известной частоте вращения вала, об/мин | ||||||
3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 | |
0,12 — 0,55 | 60 | 75 | 85 | 90 | 95 | — |
0,75 — 1,5 | 50 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 |
2,2 — 5,5 | 45 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
7,5 — 11 | 40 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
15 — 22 | 30 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
30 — 55 | 20 | 50 | 55 | 60 % | 65 | 70 |
75 — 110 | 20 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
Чтобы рассчитать ток при холостом ходе двигателя 55 кВт — в правой колонке таблице найдите нужную мощность, а в левом номинальную скорость вращения, например 750 оборотов. Руководствуясь данными из таблицы токов холостого хода мы получаем значение в 60 процентов от номинального. Итого: ток холостого хода будет равен 4,26 Ампер.
Не получилось определить силу тока двигателя?
Если у Вас не получилось самостоятельно рассчитать ток трехфазного электродвигателя или Вы не смогли найти мотор из каталога с нужными параметрами — обратитесь к нам для получения бесплатной консультации. Мы всегда готовы помочь правильно подобрать и купить электродвигатель АИР под технический процесс Вашего производства.
Как определить ток электродвигателя по мощности?
Для новых электродвигателей в измерении тока нет необходимости – вся информация о токах, номинальной мощности, оборотах и напряжении питания указана на бирке. Без бирки номинальный пусковой ток рассчитывают по формуле. После снятия рабочей нагрузки с вала электродвигатель переходит в режим холостого хода. При такой работе можно узнать исправность устройства, мощность, намагничивающий ток и коэффициент потерь в конструкциях привода.
Номинальный ток электродвигателя – это необходимый параметр при настройке защитной автоматики и подборе питающего провода. Однако, стоит учитывать, что чем выше температура окружающей среды, тем меньшего значения будет максимальный ток отключающего реле.
Формула расчета номинального тока электродвигателя по мощности
Силу тока маломощных асинхронных двигателей Аир до 30 кВт можно определить экстренным методом, с незначительной погрешностью, умножив мощность электродвигателя на 2. Таким образом получаем формулу. При полном отсутствии данных, прочтите статью как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки?
Если трехфазный двигатель имеет мощность более 30 кВт, то следует воспользоваться формулой точного расчета номинального тока электродвигателя.
Формула определения рабочего тока по мощности электродвигателя:
где Pн – мощность;
Uн – номинальное напряжение, подающееся на электродвигатель;
η – коэффициент полезного действия (КПД);
cosφ – коэффициент мощности двигателя.
Данная формула поможет рассчитать максимальный допустимый ток, при котором асинхронный трехфазный двигатель сможет работать долгий срок.
Для примера возьмем электродвигатель АИР250S6, из бирки можно понять, что:
Pн = 45кВт, Uн = 380В, cosφ = 0,85, n = 92% (в расчетах будет 0,92).
Iн = 45000/√3(380*0,85*0,92) = 45000/514,696 = 87,43А.
Как измерить пусковой ток электродвигателя
Произвести расчеты пускового тока двигателя можно по формуле:
где Iн – номинальный ток, который вы узнали ранее.
K – кратность пускового тока (можно найти в паспорте двигателя).
Таблицы значений номинального тока двигателей АИР
Если вы знаете маркировку своего электродвигателя, то можете узнать ток из таблиц ниже:
Таблица потребляемых токов электродвигателей АИР 750 об/мин
Двигатель АИР | Ток Iн, А | Iп/Iн | Электродвигатель | Iн, А | Отношение Iп/Iн |
АИР71В8 | 1,1 | 3,3 | АИР180М8 | 34,1 | 6,6 |
АИР80А8 | 1,49 | 4 | АИР200М8 | 41,1 | 6,6 |
АИР80В8 | 2,17 | 4 | АИР200L8 | 48,9 | 6,6 |
АИР90LА8 | 2,43 | 4 | АИР225М8 | 60 | 6,5 |
АИР90LВ8 | 3,36 | 5 | АИР250S8 | 78 | 6,6 |
АИР100L8 | 4,4 | 5 | АИР250М8 | 92 | 6,6 |
АИР112МА8 | 6 | 6 | АИР280S8 | 111 | 7,1 |
АИР112МВ8 | 7,8 | 6 | АИР280М8 | 150 | 6,2 |
АИР132S8 | 10,3 | 6 | АИР315S8 | 178 | 6,4 |
АИР132М8 | 13,6 | 6 | АИР315М8 | 217 | 6,4 |
АИР160S8 | 17,8 | 6 | АИР355S8 | 261 | 6,4 |
АИР160М8 | 25,5 | 6,5 | – | – | – |
Номинальный и пусковой ток электродвигателей 1000 об/мин
Мотор АИР | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
АИР 63А6 | 0,8 | 4,1 | АИР160M6 | 31,6 | 7 |
АИР 63В6 | 1,1 | 4 | АИР180М6 | 38,6 | 7 |
АИР71А6 | 1,3 | 4,7 | АИР200М6 | 44,7 | 7 |
АИР71В6 | 1,8 | 4,7 | АИР200L6 | 59,3 | 7 |
АИР80А6 | 2,3 | 5,3 | АИР225М6 | 71 | 7 |
АИР80В6 | 3,2 | 5,5 | АИР250S6 | 86 | 7 |
АИР90L6 | 4 | 5,5 | АИР250М6 | 104 | 7 |
АИР100L6 | 5,6 | 6,5 | АИР280S6 | 142 | 6,7 |
АИР112МА6 | 7,4 | 6,5 | АИР280М6 | 169 | 6,7 |
АИР112МВ6 | 9,75 | 6,5 | АИР315S6 | 207 | 6,7 |
АИР132S6 | 12,9 | 6,5 | АИР315М6 | 245 | 6,7 |
АИР132М6 | 17,2 | 6,5 | АИР355S6 | 292 | 6,7 |
АИР160S6 | 24,5 | 6,5 | АИР355М6 | 365 | 6,7 |
Рабочий ток трехфазного двигателя 1500 об/мин
Электродвигатель АИР | Iн, А | Iп/Iн | Двигатель 1500 об/мин | Iн, А | Iп/Iн |
АИР 56А4 | 0,5 | 4,6 | АИР160S4 | 30 | 7,5 |
АИР 56В4 | 0,7 | 4,9 | АИР160М4 | 36,3 | 7,5 |
АИР 63А4 | 0,82 | 5,1 | АИР180S4 | 43,2 | 7,5 |
АИР 63В4 | 2,05 | 5,1 | АИР180M4 | 57,6 | 7,2 |
АИР71А4 | 1,17 | 5,2 | АИР200M4 | 70,2 | 7,2 |
АИР71В4 | 2,05 | 6 | АИР225М4 | 103 | 7,2 |
АИР80А4 | 2,85 | 6 | АИР250S4 | 138,3 | 6,8 |
АИР80В4 | 3,72 | 6 | АИР250М4 | 165,5 | 6,8 |
АИР90L4 | 5,1 | 7 | АИР280S4 | 201 | 6,9 |
АИР100S4 | 6,8 | 7 | АИР280М4 | 240 | 6,9 |
АИР100L4 | 8,8 | 7 | АИР315S4 | 288 | 6,9 |
АИР112М4 | 11,7 | 7 | АИР315М4 | 360 | 6,9 |
АИР132S4 | 15,6 | 7 | АИР355S4 | 360 | 6,9 |
АИР132М4 | 22,5 | 7 | АИР355М4 | 559 | 6,9 |
Таблица номинального тока электродвигателей 3000 об/мин
Электромотор | Iн, А | Iп/Iн | Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн |
АИР 56А2 | 0,5 | 5,3 | АИР180S2 | 41 | 7,5 |
АИР 56В2 | 0,73 | 5,3 | АИР180M2 | 55,4 | 7,5 |
АИР 63А2 | 1 | 5,7 | АИР200М2 | 67,9 | 7,5 |
АИР 63В2 | 2,05 | 5,7 | АИР200L2 | 82,1 | 7,5 |
АИР71А2 | 1,17 | 6,1 | АИР200L4 | 84,9 | 7,2 |
АИР71В2 | 2,6 | 6,9 | АИР225М2 | 100 | 7,5 |
АИР80А2 | 3,46 | 7 | АИР250S2 | 135 | 7 |
АИР80В2 | 4,85 | 7 | АИР250М2 | 160 | 7,1 |
АИР90L2 | 6,34 | 7,5 | АИР280S2 | 195 | 6,6 |
АИР100S2 | 8,2 | 7,5 | АИР280М2 | 233 | 7,1 |
АИР100L2 | 11,1 | 7,5 | АИР315S2 | 277 | 7,1 |
АИР112М2 | 14,9 | 7,5 | АИР315М2 | 348 | 7,1 |
АИР132М2 | 21,2 | 7,5 | АИР355S2 | 433 | 7,1 |
АИР160S2 | 28,6 | 7,5 | АИР355М2 | 545 | 7,1 |
АИР160М2 | 34,7 | 7,5 | – | – | – |
Если не получилось узнать значение тока
Номинальный ток – необходимый параметр для настройки защитной автоматики (тепловое реле, мотор-автоматы, релейная защита) и подбора питающего кабеля
При некорректном определении тока, настройка защитной автоматики и подбор провода становятся невозможными, что может привести к сгоранию кабеля и поломке двигателя.
Если у вас не получилось рассчитать силу тока или нет на это времени, позвоните и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.
Что такое номинальный ток двигателя?
Номинальный ток — наибольший допустимый по условиям нагрева токопроводящих частей и изоляции ток, при котором оборудование может работать неограниченно длительное время.
Сколько меди в электродвигателе 22 квт?
Сколько меди в электродвигателе?Электродвигатели 4А, 4АМ масса, кг при числе пар полюсовМощность, кВт2/3000 об/мин6/1000 об/мин22165,0270,030185,0310/30037255/250355
Сколько меди в стиральной машине?
Что касается меди, то в электродвигателе стиральной машины содержится примерно 0,7-1,2 кг (итоговый вес зависит от модели). В целом при ценнике в 360 руб. за кило можно получить максимум 250-400 руб. Алюминий присутствует и в корпусе двигателя.
Какие металлы в кондиционере?
Бытовая техника сделана в основном из алюминия. По крайней мере, корпус большинства приборов состоит из данного материала. Кондиционер также не является исключением. Хотелось бы отметить, что внутренние части данного агрегата изготовлены из сплава цветного металла и меди.4 апр. 2016 г.
Номинальный ток электродвигателя трехфазного тока таблица
Онлайн расчет характеристик трехфазных электродвигателей
1. Расчет мощности электродвигателя
Расчет мощности электродвигателя по току можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора:
Полученный результат можно округлить до ближайшего стандартного значения мощности.
Стандартные значения мощностей электродвигателей: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75 кВт и т.д.
Расчет мощности двигателя производится по следующей формуле:
P=√3UIcosφη
- U — Номинальное напряжение (напряжение на которое подключается электродвигатель);
- I — Номинальный ток электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателя, а при их отсутствии определяется расчетным путем);
- cosφ — Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается от 0,75 до 0,9 в зависимости от мощности электродвигателя);
- η — Коэффициент полезного действия — отношение электрической мощности потребляемой электродвигателем из сети к механической мощности на валу двигателя (принимается от 0,7 до 0,85 в зависимости от мощности электродвигателя);
2. Расчет тока электродвигателя
Расчет номинального и пускового тока электродвигателя по мощности можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора:
Расчет номинального тока двигателя производится по следующей формуле:
Iном=P/√3Ucosφη
- P — Номинальная мощность электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателялибо определяется рассчетным путем);
- U — Номинальное напряжение (напряжение на которое подключается электродвигатель);
- cosφ — Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается от 0,75 до 0,9 в зависимости от мощности электродвигателя);
- η — Коэффициент полезного действия — отношение электрической мощности потребляемой электродвигателем из сети к механической мощности на валу двигателя (принимается от 0,7 до 0,85 в зависимости от мощности электродвигателя);
Расчет пускового тока электродвигателя производится по формуле:
Iпуск=Iном*K
- К — Кратность пускового тока, данная величина берется из паспорта электродвигателя, либо из каталожных данных (в приведенном выше онлайн калькуляторы кратность пускового тока определяется приблизительно исходя из прочих указанных характеристик электродвигателя).
3. Расчет коэффициента мощности электродвигателя
Онлайн расчет коэффициента мощности (cosφ) электродвигателя
Расчет cosφ (косинуса фи) двигателя производится по следующей формуле:
cosφ=P/√3UIη
- P — Номинальная мощность электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателялибо определяется рассчетным путем);
- U — Номинальное напряжение (напряжение на которое подключается электродвигатель);
- I — Номинальный ток электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателя, а при их отсутствии определяется расчетным путем);
- η — Коэффициент полезного действия — отношение электрической мощности потребляемой электродвигателем из сети к механической мощности на валу двигателя (принимается от 0,7 до 0,85 в зависимости от мощности электродвигателя);
4. Расчет КПД электродвигателя
Онлайн расчет КПД (коэффициента полезного действия) электродвигателя
Расчет коэффициента полезного действия электродвигателя производится по следующей формуле:
η=P/√3UIcosφ
- P — Номинальная мощность электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателялибо определяется рассчетным путем);
- U — Номинальное напряжение (напряжение на которое подключается электродвигатель);
- I — Номинальный ток электродвигателя (берется из паспортных данных электродвигателя, а при их отсутствии определяется расчетным путем);
- cosφ — Коэффициент мощности — отношение активной мощности к полной (принимается от 0,75 до 0,9 в зависимости от мощности электродвигателя);
Оказались ли полезны для Вас данные онлайн калькуляторы? Или может быть у Вас остались вопросы? Напишите нам в комментариях!
Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.
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.
Основные характеристики асинхронных электродвигателей
1. Виды электродвигателей
Наибольшее распространение имеет трехфазный асинхронный электродвигатель. Электродвигатели постоянного тока и синхронные применяются редко.
Большинство электрифицированных машин нуждаются в приводе мощностью от 0,1 до 10 кВт, значительно меньшая часть — в приводе мощностью в несколько десятков кВт. Как правило, для привода рабочих машин используются короткозамкнутые трехфазные электродвигатели. По сравнению с фазным такой электродвигатель имеет более простую конструкцию, меньшую стоимость, большую надежность в эксплуатации и простоту в обслуживании, несколько более высокие эксплутационные показатели (коэффициент мощности и коэффициент полезного действия), а при автоматическом управлении требует простой аппаратуры. Недостаток короткозамкнутых электродвигателей — относительно большой пусковой ток. При соизмеримости мощностей трансформаторной подстанции и электродвигателя его пуск сопровождается заметным снижением напряжения сети, что усложняет как пуск самого двигателя, так и работу соседних токоприемников.
Наряду с трехфазными асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями основного исполнения применяются также отдельные модификации этих двигателей: с повышенным скольжением, многоскоростные, с фазным ротором, с массивным ротором и т. д. Электродвигатели с фазным ротором применяют и в тех случаях, когда мощность питающей сети недостаточна для пуска двигателя с короткозамкнутым ротором.
Механические характеристики асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в значительной мере зависят от формы и размеров пазов ротора, а также от способа выполнения роторной обмотки. По этим признакам
Рис. 1. Кривые моментов M = f(S) асинхронных электродвигателей
различают электродвигатели с нормальным ротором (нормальная беличья клетка), с глубоким пазом и с двумя клетками на роторе. Конструкция ротора короткозамкнутых асинхронных электродвигателей общего назначения мощностью свыше 500 Вт предопределяет явление вытеснения тока в обмотке, эквивалентно увеличению ее активного сопротивления. Поэтому, а также вследствие насыщения магнитных путей потоков рассеивания такие электродвигатели (в первую очередь обмотки ротора) обладают переменными параметрами и аналитические выражения их механических характеристик усложняются. Увеличение активного сопротивления ротора в период пуска вызывает увеличение начального пускового момента при некотором снижении силы начального пускового тока (рис. 1).
2. Основные характеристики электродвигателей
Номинальный режим электродвигателя соответствует данным, указанным на его щитке (паспорте). В этом режиме двигатель должен удовлетворять требованиям, установленным ГОСТом.
Существует восемь различных режимов работы, из них основными можно считать:
· продолжительный номинальный режим;
· кратковременный номинальный режим с длительностью рабочего периода 10, 30 и 90 мин;
· повторно-кратковременный номинальный режим с продолжительностью включения (ПВ) 15, 25, 40, 60%, с продолжительностью одного цикла не более 10 мин.
Номинальной мощностью Рн электродвигателя называется указанная на щитке полезная механическая мощность на валу при номинальном режиме работы. Номинальная мощность выражается в Вт или кВт.
Номинальная частота вращения nн вала электродвигателя называется указанное на щитке число оборотов в минуту, соответствующее номинальному режиму.
Номинальный момент вращения — момент, развиваемый двигателем на валу при номинальной мощности и номинальной частоте вращения:
Мн — номинальный момент вращения, Н·м (1 кгс·м = 9,81 Н·м ≈ 10 Н·м);
Рн — номинальная мощность, кВт;
nн — номинальная частота вращения, об/мин.
Номинальный к.п.д. hн электродвигателя — отношение его номинальной
мощности к мощности, потребляемой им из сети при номинальном напряжении:
Рн — номинальная мощность, кВт;
Uн — номинальное (линейное) напряжение, В;
Iн — номинальная сила тока, А;
cosφн — номинальный коэффициент мощности.
Номинальной силой тока электродвигателя называется сила тока, соответствующая номинальному режиму. Действительное значение силы тока при номинальном режиме может отличаться от указанного на щитке электродвигателя в пределах установленных допусков для к.п.д. и коэффициента мощности.
Максимальный вращающий момент электродвигателя — наибольший вращающий момент, развиваемый при рабочем соединении обмоток и постепенном повышении момента сопротивления на валу сверх номинального при условии, что напряжение на зажимах двигателя и частота переменного тока остаются неизменными и равными номинальным значениям.
Начальный пусковой вращающий момент электродвигателя — момент вращения его при неподвижном роторе, номинальных значениях напряжения и частоты переменного тока и рабочем соединении обмоток.
Минимальным вращающим моментом электродвигателя в процессе пуска называется наименьший вращающий момент, развиваемый двигателем при рабочем соединении обмоток и частоте вращения в пределах от нуля до значения, соответствующего максимальному вращающему моменту (напряжение на зажимах двигателя и частота переменного тока должны оставаться неизменными и равными их номинальным значениям).
Номинальная частота вращения вала электродвигателя является следующим за мощностью параметром, от которого в значительной мере зависят конструктивное оформление, габариты, стоимость и экономичность работы электропривода. Наиболее приемлемыми в диапазоне мощностей от 0,6 до 100 кВт являются частоты вращения 3000, 1500 и 1000 об/мин (синхронные). Электродвигатели с частотой вращения 750 об/мин (восьмиполюсные) малых мощностей имеют низкие энергетические показатели. При одинаковой мощности электродвигатели с более высокой частотой вращения имеют более высокие значения к.п.д. и cosφ, а также меньшие размеры и массу, что определяет их меньшую стоимость.
Сила тока холостого хода I в значительной мере определяется силой намагничивающего тока I0Р. приближенно можно считать I = I0P . Для машин
основного исполнения относительное значение силы тока холостого хода
I = (0,2—0,6)Iн (оно тем больше, чем меньше номинальная частота вращения и мощность электродвигателя). Зависимость тока холостого хода от частоты вращения электродвигателя приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Токи холостого хода для двигателей основного исполнения
Среднее значение токов холостого хода
(в долях от силы номинального тока) при синхронной частоте вращения, об/мин