Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Добрый день. У меня вот какая проблема — пришло задание проверить существующие уставки МТЗ и ТО, которые защищают скипо-клетьевой подъем. По данным, которые предоставили руководители шахты там 2 двигателя АКН 2-12-39-20 УХЛ, трехфазных с номинальной частотой вращения 300 об/мин., номинальной мощностью 630кВт, напряжением статора 6000 В, током статора 87 А. На предоставленной однолинейной схеме тип электродвигателя АКН 2-18-36-20 УХЛ4. По последнему типу нашла только кратность максимального момента Ммакс/Мном=2,3. В Неклепаеве таких ЭД нет. Даже в справочнике шахтного энергетика только кратность максимального момента. Но как же мне проверить токовую отсечку, если не могу посчитать пусковой ток? Может кто сталкивался с такой проблемой?
Перекопала кучу литературы, а конкретного решения проблемы так и не нашла. В одном источнике нашла информацию, что пусковые токи для асинхронных двигателей с фазным ротором (2-3)*Iном.раб. В другом источнике Кпуск=1,5-2,5- для АД с фазным ротором. Но хотелось бы конкретного подтверждения такой информации
2 Ответ от boris221 2019-01-15 11:00:18
Re: Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Отношение моментов тут дано для определения перегрузочной способности двигателя. Для расчётов нужно учитывать ещё и характер нагрузки. Т.е. есть схемы с последующим подключением нагрузки (включение перепускных клапанов насосов, дополнительных муфт и т.д.).
Обычно на заводах изготовителях можно запросить различные параметры электродвигателей. Причём, именно под ваши условия, так как на заводах часто проводят натурные испытания на реальных моделях.
Вам надо обратиться к специалистам завода ЗАО «Завод Крупных Электрических Машин» (ЗАО «ЗКЭМ»). Или же к их материнской компании «Росэнергомаш».
Более подробную информацию вам не кто не даст. А рассчитывать и реализовывать реальные уставки РЗА основываясь на каких-то справочных данных. результат может сильно отличаться от реального положения дел.
3 Ответ от Novik 2019-01-16 03:17:29
Re: Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Для двигателей с фазным ротором пусковой ток будет сильно зависеть, в том числе, и от сопротивлений, включаемых в ротор.
Т.к. двигатели реальные и в работе, то проще замерить пусковой ток.
4 Ответ от stoyan 2019-01-16 11:36:46
Re: Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Если принят что пусковое сопротивление всегда исправно и пуск произходит щатно (оно введено полностью) можно принять кратность пускового тока 3. Но что будет если произходит пуск при неисправном/выведенном резисторе? В литературе не видел Кп для такого случая.
5 Ответ от svit124 2019-01-17 10:57:55
Re: Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Спасибо за ответы!
Насчет узнавания данных заводов изготовителей — думаю этим двигателям много лет и я не работаю напрямую с этой шахтой, чтобы узнать их производителей.
Так как уставки существующие и выполняющие свои функции, то в принципе их менять не хочется. Ведь основной принцип местных релейщиков- не лезть туда, где всё работает и лишних отключений нет.
Это скорее для меня лишний урок изучить эту тему со всех сторон, чтобы знать как всё это считается, от каких условий отстраивается.
Да и вообще шахтные потребители крайне редко дают адекватные данные по двигателям. Прошлый расчет был выполнен для вентиляторов и по нашим расчетам уставка МТЗ была завышена. По расчетам получился первичный ток 1200А, а существующая уставка была 2100А. Притом данные вентиляторов так же официально давала шахта. Мы же, после расчета, дали задание уставки изменить на расчетные. В итоге защита стала часто срабатывать и выяснилось, что двигатели уже ремонтировались и точных данных нынешних нам сказать не могут. Пришлось выставлять обратно старые уставки для нормальной работы
Сообщений 5
Тему читают: 1 гость
Страницы 1
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Советы бывалого релейщика → Спрашивайте — отвечаем → Расчет кратности пускового тока электродвигателя
Похожие темы
- Расчет утроенного тока нулевой последовательности при однофазном КЗ
- ВАХ трансформатора тока, проверка тока намагничивания, ПУЗ 7 изд.
- Трансформатор тока
- Пульсации тока и напряжения СОПТ.
- Пилообразная форма тока при питании ЧРП
Форум работает на PunBB , при поддержке Informer Technologies, Inc
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.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Пусковые токи асинхронных электродвигателей
Ток, который нужен для запуска электродвигателя, называется пусковым. Как правило, пусковые токи электродвигателей в несколько раз большие, чем токи, необходимые для работы в нормально-устойчивом режиме.
Рисунок 1. Асинхронный электродвигатель Ток, который необходим для запуска электродвигателей как переменного, так и постоянного тока, называется пусковым. Величина пускового тока в несколько раз превышает, номинальное значение тока статора, необходимое для работы в нормально-устойчивом режиме.
Последствием высоких пусковых токов электродвигателей является кратковременное падение напряжения в силовых сетях, что может негативно отразиться на работоспособности другого оборудования, подключенного в эту же сеть.
Поэтому при подключении и наладке двигателей переменного тока (наиболее распространенных в промышленности) стоит задача максимально снизить значения пусковых токов, а также повысить плавность пуска двигателя за счет применения специального дополнительного оборудования.
Одной из наиболее эффективных категорий устройств, облегчающих тяжелые условия пуска, являются частотные преобразователи и устройства плавного пуска, с помощью которых обеспечивается плавный управляемый разгон и торможение электродвигателя. Пусковой ток асинхронного электродвигателя с фазным ротором уменьшают за счет внедрения в цепь ротора специальных регулируемых резисторов.
Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя
Рисунок 2. Асинхронный электродвигатель с частотным преобразователем Расчет пускового тока электродвигателя необходим для того, чтобы правильно подобрать автоматические выключатели с необходимыми времятоковыми характеристиками, способными защитить линию включения данного электродвигателя.
Определение номинального тока трехфазного электродвигателя переменного тока согласно формуле: Iн=Pн/(Uн*cosφ*√3ηн), где
• Рн – номинальная мощность двигателя, кВт,
• Uн – номинальное напряжение, кВт;
• ηн — номинальный коэффициент полезного действия, деленный на 100;
• cosφ —номинальный коэффициент мощности электромотора.
Расчет величины пускового тока по формуле
Iпуск=Iн*Кпуск, где
• Iн – номинальная величина тока обмоток статора;
• Кпуск – коэффициент кратности пускового тока к номинальному значению.
Данные о мощности двигателя, номинальном напряжении и кратности пускового тока к номинальному можно найти в технической документации двигателя или увидеть на его шильдике.
Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.
Пусковые токи асинхронных электродвигателей
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.