Расчет тока пускового: Калькулятор для расчета пусковых токов двигателей
Содержание
Как посчитать пусковой ток электродвигателя
25.12.2022
USD = 68.6760
EUR = 73.0407
KZT = 14.7064
ООО «СЗЭМО «Инжиниринг»
ООО «СЗЭМО «Электродвигатель» ООО «СЗЭМО «Завод Электромашина»
e-mail: [email protected]
Вход
ООО «СЗЭМО «Инжиниринг»
ООО «СЗЭМО «Электродвигатель»
ООО «СЗЭМО «Завод Электромашина»
+7 (812) 321-79-43
Выберите регион:
8 (800) 550 00 93
Звонок по России бесплатный
Заказать звонок
ООО «СЗЭМО «Инжиниринг»
ООО «СЗЭМО «Электродвигатель»
ООО «СЗЭМО «Завод Электромашина»
Закрыть
Величина пускового тока, необходимого для приведения двигателя в действие, существенно (иногда в 8-10 раз) превышает показатели тока, который подается для работы в нормальном режиме. Результатом резкого роста потребления энергии становится падение напряжения в питающих электросетях, что может повлечь за собой:
- проблемы с другими подключенными к сети приборами;
- более скорый износ узлов самого двигателя (этому способствует рывок при запуске).
Свести отрицательное воздействие к минимуму возможно, используя дополнительные устройства. Параметры вспомогательного оборудования определяют, исходя из значения пускового тока для данной модели двигателя.
Как посчитать пусковой ток электродвигателя
Разобраться, как посчитать пусковой ток электродвигателя, можно самостоятельно, ознакомившись с технической документацией к агрегату и формулами для расчета. Сначала вам потребуется определить величину номинального тока (IH, зависит от типа двигателя). Для этого предусмотрены следующие формулы (все необходимые данные есть в техпаспорте к оборудованию):
- 1000PH/(ηHUH) для двигателей постоянного тока;
- 1000PH/(UHcosφH√ηH) для устройств переменного тока.
Далее проводится собственно расчет значения пускового тока (IП) по формуле Кп (кратность постоянного тока к номинальному показателю, указана в техдокументации)*IH.
Способы уменьшения пускового тока
Проблема снижения пускового тока и более плавной подачи напряжения решается с помощью специального оборудования:
- софтстартеров и устройств плавного пуска;
- автоматических выключателей соответствующего типа отключения (B, D или C).
Грамотный подход к расчету значения пускового тока для электрического двигателя позволит вам получить точные результаты и подобрать наиболее эффективные средства защиты линии включения.
Пусковые токи асинхронных электродвигателей — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»
Пусковым называется ток, необходимый для осуществления запуска электрического двигателя. Пусковые токи асинхронных электродвигателей обычно в несколько раз превышают показатели, достаточные для работы в нормальном режиме.
Пусковые токи асинхронных электродвигателей
Двигатели асинхронного типа в момент подключения к электросети потребляют значительное количество энергии для того, чтобы:
- привести ротор в движение;
- поднять скорость вращения с нуля до рабочего уровня.
Этим объясняется необходимость использования большого пускового тока, который существенно отличается от количества электроэнергии, позволяющего поддерживать постоянное число оборотов. Это характерно не только для асинхронных, но и для однофазных двигателей постоянного тока, хотя принцип действия последних совершенно иной.
Проблема высоких пусковых токов: решение
Высокий пусковой ток может спровоцировать резкое, хотя и кратковременное падение напряжения, при котором прочие подключенные к сети устройства испытают недостаток энергии. Это нежелательно, поскольку негативно влияет на безопасность работы и долговечность оборудования.
Для решения задачи предусмотрены специальные дополнительные устройства, установка которых в процессе подключения и наладки двигателей позволяет:
- максимально уменьшить значение пускового тока;
- повысить плавность запуска;
- снизить затраты на запуск агрегата, так как становится возможным применение менее мощных дизельных электростанций, стабилизаторов, проводов с меньшим сечением и пр.
Наибольшей эффективностью отличаются такие современные устройства, как частотные преобразователи и софтстартеры. Они обеспечивают высокую (более минуты) продолжительность поддержания пускового тока.
Как рассчитать пусковой ток электродвигателя
Чтобы объективно оценить сложность условий запуска двигателя, необходимо предварительно узнать величину необходимого для этого пускового тока. Основные этапы расчета следующие:
- вычисление номинального тока;
- определение значения пускового тока (в амперах).
Для того чтобы получить значение номинального тока для используемой модели электродвигателя, применяют формулу, которая имеет вид Iн=1000Pн / (Uн*cosφ*√ηн). Pн и Uн – это номинальные показатели мощности и напряжения, cosφ и ηн – номинальные коэффициенты мощности и полезного действия.
Собственно пусковой ток, который обозначается как Iп, определяется при помощи формулы Iп = Iн * Kп, где Kп – это кратность постоянного тока по отношению к его номинальному значению (Iн). Всю необходимую для проведения расчетов информацию (значения Kп, Pн, ηн, cosφ, Uн) можно найти в технической документации, которая прилагается к электродвигателю.
Корректный расчет пускового тока двигателя способствует правильному выбору автоматических выключателей, предназначенных для защиты линии включения, а также приобретению дополнительного оборудования (генераторы и пр.) с подходящими параметрами.
Руководство по пусковым и рабочим токам двигателя
и номинальным значениям
Предостережение : Следующая статья основана на таблицах, стандартах и номенклатуре Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA). Это несколько отличается от индийской и европейской практики. Обозначения классов применимы только к двигателям, совместимым с NEMA, которые используются только в США. Однако логика и схема расчетов везде одинаковы. Следовательно, читатель предостерегается следовать только логической последовательности вычислений.
Пусковой ток двигателя
Когда типичные асинхронные двигатели включаются, в двигатель поступает гораздо больший ток, чем нормальный рабочий ток, чтобы создать магнитное поле, окружающее двигатель, и преодолеть недостаток углового момента двигателя. и его нагрузка. Когда скорость двигателя увеличивается до скорости скольжения, потребляемый ток уменьшается, чтобы соответствовать (1) току, требуемому при подаваемом напряжении для питания нагрузки, и (2) потерям на ветер и трение в двигателе, а также в системе нагрузки и трансмиссии. Двигатель, работающий на скорости скольжения и выдающий номинальную мощность в лошадиных силах в качестве нагрузки, должен потреблять ток, указанный на паспортной табличке, и этот ток должен удовлетворять уравнению 9.0005
Мощность = ( напряжение X ток X коэффициент мощности X КПД двигателя X √ 3 ) / 746
коэффициент мощности от 80 до 90 процентов. Меньшие типовые асинхронные двигатели имеют КПД при полной нагрузке примерно 92%, тогда как КПД больших типовых асинхронных двигателей при полной нагрузке составляет примерно 97,5%.
Поскольку производится много типов асинхронных двигателей, пусковой ток от отдельного двигателя важен при проектировании системы электропитания для этого двигателя. Для этого на заводской табличке каждого двигателя имеется кодовая буква, указывающая номинальную стартовую нагрузку двигателя в киловольтамперах/л.с. Таблица этих кодовых букв и их значений в приблизительных кВА и лошадиных силах показана в следующей таблице.
Буква кода на заводской табличке двигателя | kVA per HP with locked rotor | ||
Minimum | Maximum | ||
10. 595 | |||
11.845 | |||
13,245 | |||
14.995 | |||
16.995 | |||
18.995 | |||
НЕТ ЛИЦИЯ | НЕТ ЛИЦИЯ |
Использование этих значений, ток INRUSH для конкретного двигателя может быть рассчитано как
I Inrus 1000 ) / ( √3 X Напряжение )
Пример этого расчета для двигателя мощностью 50 л. постоянные нагрузки в кВА предъявляют к системе электроснабжения чрезвычайные требования по сравнению с требованиями к постоянным нагрузкам в киловаттах. Для их пуска система защиты от перегрузки по току должна допускать протекание пускового тока, также называемого током заблокированного ротора, в течение нормального периода пуска, а затем перегрузочный ток при работе двигателя должен быть ограничен примерно номинальным током при полной нагрузке, указанным на паспортной табличке. Если продолжительность тока заторможенного ротора слишком велика, двигатель будет перегреваться из-за накопления тепла I2R, а если длительное потребление тока двигателем слишком велико, двигатель также будет перегреваться из-за нагрева I2R. Национальный электротехнический кодекс устанавливает ограничения как на пусковой ток, так и на рабочий ток, а также предоставляет методологию для определения номинального тока и мощности выключателя двигателя.
В таблице 430-152 Национальных электротехнических норм и правил приведены максимальные настройки устройств перегрузки по току перед ответвленной цепью двигателя, части этой таблицы воспроизведены ниже
% от тока полной нагрузки Тип двигателя | Одноэлементный предохранитель | Двухэлементный предохранитель с выдержкой времени | Выключатель с обратнозависимой выдержкой времени | Instantaneous & Magnetic trip breaker | ||||
Single phase motor | ||||||||
Three phase squirrel cage motor | ||||||||
Design E трехфазная короткозамкнутая клетка | ||||||||
Synchronous | ||||||||
Wound rotor | ||||||||
Direct current | ||||||||
Например, трехфазный двигатель мощностью 50 л. с., конструкция B, 460 В, имеет ток полной нагрузки 65 А при 460 В. Максимальный номинал выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, защищающего ответвленную цепь двигателя, составляет 65 А x 250 %, или 162,5 А. Следующий более высокий стандартный номинал — 175 А (США), поэтому 175 А — это максимальный номинал, который можно использовать для защиты цепи двигателя. |
Рабочий ток двигателя
Следующие рисунки иллюстрируют расчеты, необходимые для определенных типов двигателей, чтобы обеспечить их защиту при проектировании электрических цепей и разрешить пуски.
Таблица токов полной нагрузки для трехфазных асинхронных двигателей переменного тока (часть таблицы 430-150 NEC).
Calculating Motor Branch-Circuit Overcurrent Protection and Wire Size
В статье 430-52 Национального электротехнического кодекса указано, что минимальный размер ответвленной цепи двигателя должен быть рассчитан на 125 процентов тока полной нагрузки двигателя, указанного в таблице 430-150 для двигателей, которые работают в непрерывном режиме, а раздел 430-32 требует чтобы номинал отключения при длительной перегрузке не превышал 115 % тока двигателя, указанного на паспортной табличке, если на двигателе не указано иное. Обратите внимание, что значения срабатывания защиты от перегрузки по току ответвленной цепи (долговременная часть термомагнитного срабатывания автоматического выключателя и ток кривой плавления предохранителя) изменены согласно таблице 430-22b для двигателей, которые не работают непрерывно.
Это показано на примере задачи. Рассмотрим показанную схему.
A 40 л.с., 460 В, 3 фазы, кодовая буква G, эксплуатационный коэффициент 1,0 планируется для работы от 460 В, 3 фазы системы. Ампер на заводской табличке 50А. Двигатель рассчитан на непрерывный режим работы и постоянную нагрузку. Решить минимальные размеры элементов ответвленной цепи?
1. Возьмите ток полной нагрузки двигателя из таблицы 430-150 как 52 А, что выше значения, указанного на паспортной табличке.
2. Определите сечение провода: 125 % от 52 А = 65 А.
3. Определите настройку выключателя с обратнозависимой выдержкой времени: 250 % от 52 А = 130 А, следующий стандартный номинал — 150 А.
4. Определить номинал тепловых перегрузок: 115 % от 50 А (ток на паспортной табличке) = 57,5 А
5. Определить номинальный ток разъединителя: 115 % от 52 А = 59,8 А
6. Определить номинал контроллера HP: 40 HP (такой же, как HP на паспортной табличке двигателя)
Завершенная схема будет выглядеть следующим образом.
NEC Классы крутящего момента и характеристики
Дизайн буква | Начальный ток (%FLC) | Относительная эффективность | Слип. крутящий момент (%FLT) | |||
Зависит от буквы кода на паспортной табличке Обычно 630-1000% | 120-250% | 200-275% | ||||
Normally 600-700% | 1. 5-3% | 120-250% | 200-275% | |||
Обычно 600-700% | 1,5-3% | 200-250% 1,5-3% | 200-250% .0005 | 190-225% | ||
Обычно 600-700% | . 9003. |