Отношение пускового момента к номинальному
Перейти к содержимому

Отношение пускового момента к номинальному

  • автор:

Отношение пускового момента к номинальному

Преобразователи частоты Теория АЭД Моменты Пример расчета пускового момента двигателя

Пример вычисления пускового момента асинхронного двигателя

Ранее мы рассмотрели подробно что представляет собой пусковой момент асинхронного электрического двигателя и по каким формулам можно посчитать значение пускового момента (новая статья). В этой статье мы приведем пример расчета значение пускового момента для линейки асинхронных электродвигателей. Для расчета мы будем использовать данные которые можно получить из паспорта двигателя: номинальный момент и кратность пускового момента по отношению к номинальному. Расчет будет выполнен по формуле:

Мпуск = Мн*Кпуск
где Мпуск — пусковой момент,
Мн — номинальный момент,
Кпуск — кратность пускового момента.
Исходные данные и результаты расчета сведены в виде таблицы. В первом столбце таблицы указаны маркировки двигателей, для которых был выполнен расчет. Второй столбец содержит данные о величине номинального момента. Третий столбец содержит данные о кратности пускового момента. В четвертом столбце приведены результаты расчета пускового момента.
Таблица Результаты расчета пускового момента асинхронных двигателей с использованием паспортных данных

Тип двигателя Номинальный момент, Нм Отношение пускового момента к номинальному моменту Пусковой момент, Нм
5А80МА2 5 2,4 12
5А80МВ2 7,4 2,7 19,98
5АМ112М2 24,7 2,9 71,63
АИРМ132М2 36 2,5 90
5A160S2 49 2,2 107,8
5А160М2 60,5 2,2 133,1
АИР180S2 72 2 144
АИР180М2 97 2,4 232,8
5А200М2 120 2,3 276
5A200L2 146 2,4 350,4
5А225М2 178 2,3 409,4
5AM250S2 242 2 484
5АМ250М2 290 1,8 522
5AM280S2 354 1,6 566,4
5АМ280М2 425 1,8 765
5AM315S2 515 1,7 875,5
5АМ315МА2 643 1,8 1157,4
5АМ315МВ2 802 2 1604

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.

Паспорт электрического 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).

Характер изменения тока, потребляемого двигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

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.

Схема пуска электрического двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник

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:

Пусковой момент асинхронного двигателя

Unfortunately, you are using an outdated browser. Please update your browser to improve performance, quality of the displayed material, and improve security.

Пусковой момент асинхронного двигателя

Одним из самых широко производимых электротехнической промышленностью видов являются асинхронные электродвигатели. Они завоевали большую популярность и получили широкое распространение в сравнении с другими типами двигателей благодаря простоте конструкции, надежности и относительной дешевизне. Асинхронные двигатели применяют во всех сферах народного хозяйства. Пусковым моментом асинхронного двигателя называют вращающий момент, который развивается на валу асинхронного электрического двигателя, когда ток подается на обмотки неподвижного статора. Если в специализированной литературе встречаются термины «начальный момент», «начальный пусковой момент асинхронного двигателя» или «момент трогания», то речь тоже идет о пусковом моменте. Обязательно нужно следить за правильностью подключения обмоток, причем подразумевается, что частота питающего напряжения, как и само напряжение, будут приближены к номинальному значению. Только в номинальном режиме асинхронный двигатель сможет работать непосредственно так, как задумано инженерами.

Пусковой момент и его численное значение

Пусковой момент и его численное значениеОпределить пусковой момент асинхронного двигателя можно, используя специальную формулу. Кратность же пускового момента к номинальному асинхронного двигателя можно найти в паспорте устройства, такой документ обязательно должен предоставляться производителем. С этими данными формулу пускового момента асинхронного двигателя очень просто рассчитать. В зависимости от модели двигателя меняется величина кратности. Встречаются изделия, в которых этот показатель составляет от 1,5 до 6. При покупке необходимо убедиться, что значение пускового момента больше, чем статический момент планируемой проектной нагрузки на валу. Если, выбирая двигатель, вы обнаружили несоответствие, то такой аппарат не сможет развивать требуемый момент и преодолевать нужную нагрузку. Он просто будет не в состоянии должным образом запуститься, а после и разогнаться до номинальных оборотов. Максимальный пусковой момент асинхронного двигателя должен соответствовать потребностям пользователя. Для нахождения пускового момента существует и еще одна формула. Ее следует использовать при выполнении теоретических расчетов. Чтобы воспользоваться формулой, необходимо знать показатели номинальных оборотов и мощности на валу. На шильдике (табличка с данными) устройства указываются все эти параметры. В формуле P2 – номинальная мощность, а F1 – номинальные обороты. Формула выглядит следующим образом: formula2.jpgЧтобы найти P2, необходимо применить уже отдельную формулу. Здесь пусковой момент асинхронного двигателя зависит от напряжения. Важно учитывать параметры скольжения, пускового тока и напряжения питания. Все эти величины тоже указываются на шильдике. Расчеты не представляют особой сложности. И формула наглядно показывает, что для увеличения пускового момента асинхронного двигателя можно воспользоваться двумя методиками: повысить питающее напряжение или увеличить стартовый ток. Для наглядности предлагаем произвести расчет значений пусковых моментов для трех аппаратов из серии АИР. Воспользоваться нужно самой первой формулой, для которой необходимы величины номинального момента и параметры кратности пускового момента. Результаты вычислений представлены в табличке:

Тип двигателя Номинальный момент, Нм Отношение пускового момента к номинальному моменту Пусковой момент, Нм
АИРМ132М2 36 2,5 90
АИР180S2 72 2 144
АИР180М2 97 2,4 232,8

Какую роль играет пусковой момент

Какую роль играет пусковой момент

Встречаются ситуации, когда двигатели подключают непосредственно к сети, а коммутацию производят за счет обычного магнитного пускателя. Для этого линейное напряжение подается на обмотки, образуется вращающееся магнитное поле статора, за счет чего оборудование начинает работать. В этом случае не избежать броска тока, который по своей величине превысит номинальный ток в 5-7 раз. И чем мощнее двигатель и выше нагрузка, тем большей будет и длительность такого превышения. Более мощные моторы демонстрируют продолжительный старт, а обмотки статора в них принимают токовую перегрузку дольше. Двигатели малой мощности, не превышающей 3 кВт, могут с легкостью перенести такие перепады. Сеть тоже вполне достойно справляется с кратковременными бросками мощности, поскольку у сети в любом случае присутствует некий мощностной резерв. Это объясняет, почему мелкие бытовые электроприборы, а также небольшие станки, вентиляторы и насосы подсоединяют напрямую, не беспокоясь о том, что они подвергаются перегрузкам. Обмотки статоров в двигателях маломощного оборудования соединяются «звездой», если расчет идет на 3-фазное напряжение в 380 Вольт или «треугольником», когда речь идет о 220 Вольтах. Но если двигатель более мощный, с показателем в 10 и больше кВт, то его недопустимо включать в сеть напрямую. Нужно ограничить бросок тока, иначе можно спровоцировать существенную перегрузку, которая приведет к опасным последствиям.

Способы пуска асинхронного двигателя и пути ограничения пускового тока

Способы пуска асинхронного двигателя и пути ограничения пускового тока

Асинхронный двигатель можно запустить множеством способов. Чтобы напрямую произвести пуск электродвигателя, как уже было сказано выше, достаточно подключить его к сети. Такой способ применяется для двигателей с короткозамкнутым ротором. Изготавливая подобный вид техники, производители конструируют устройство так, чтобы возникающие в обмотке статора пусковые токи не создавали огромного механического усилия и не разогревали до предела обмотку. Из этого следует, что запустить сверхмощный асинхронный электродвигатель при помощи прямого подключения к сети невозможно, так как сеть начинает терять свое напряжение на более чем 15 процентов, что приводит к невозможности реализации запуска двигателя, поскольку пусковой аппарат теряет свою устойчивость, а также подгорают контакты. Самый простой способ убрать лишний пусковой ток заключается в запуске оборудования на пониженном напряжении электродвигателя. Для этого конструкция предусматривает переключение обмотки с «треугольника» на «звезду» непосредственно в момент запуска. Когда же двигатель наберет некоторые обороты, обмотка переключается обратно на «треугольник». Всего несколько секунд требуется для погашения ненужного всплеска и переключения. В устройствах это реализуется за счет реле времени или иных приспособлений. Если используется это решение, то пусковой момент также понижается. И здесь можно наблюдать квадратичную зависимость: когда напряжение уменьшится в 1,7 раза, то и момент снизится в 3 раза. Именно поэтому пуск на пониженном напряжении можно использовать лишь для оборудования, в котором пуск возможен только с минимальной нагрузкой на валу двигателя асинхронного типа. Ярким примером может служить пуск многопильного станка.

Основным существенным минусом является значительно уменьшенный импульс включения, из-за пониженного напряжения фазного тока. Если же речь идет о мощных нагрузках, к примеру, присущих ленточному конвейеру, то указанный выше способ ограничения пускового тока не подходит. Лучше применять реостатный метод. Он дает возможность уменьшить пусковой ток без ущерба для крутящего момента. Именно этот способ можно назвать наиболее подходящим для асинхронных электродвигателей, снабженных фазным ротором. Тут удобно включается реостат в цепь обмотки ротора, а регулировка рабочего тока производится ступенчато, обеспечивая плавный пуск. А за счет реостата можно отрегулировать и рабочую скорость в двигателе, причем это характерно не только для момента запуска. Асинхронная машина может запускаться от автотрансформаторов и от реакторов. Такие способы включения, как и другие варианты, осуществляются благодаря уменьшению подаваемого напряжения, за счет чего наблюдается снижение момента трогания. Производители разрабатывают схему запуска асинхронного мотора так, чтобы при поступлении тока небольшой силы создавался сильный момент пуска. Если сравнивать специальное оборудование для запуска асинхронного двигателя с прямым подключением, то можно выделить следующий положительный момент: оборудование постепенно разгоняет и затормаживает электродвигатель. Такой эффект достигается за счет подачи напряжения, которое линейно изменяется от начальной точки и до номинального значения. Самым же эффективным методом для безопасного запуска электродвигателей асинхронного типа можно смело назвать пуск через устройство плавного пуска или частотный преобразователь. Показатели напряжения и частоты здесь регулируются самим преобразователем в автоматическом режиме, за счет чего двигатель работает в оптимальных для себя условиях. Так удается достичь стабильности в оборотах, но полностью исключить броски тока. Также основными плюсами устройства плавного пуска асинхронного электродвигателя является уменьшенный шанс повредить механический привод и вал двигателя, понижаются усилия электромеханики в моторных обмотках. Многофункциональное устройство плавного пуска имеет очень хорошую надежность, легко настраивается и ремонтируется.

АДМС электродвигатели трехфазные асинхронные с повышенным скольжением

Электродвигатели с повышенным скольжением АДМС предназначены для работы в повторно-кратковременном режиме (S3). Данные двигатели отличаются повышенным процентом скольжения, что позволяет использовать их для привода машин и механизмов, работающих с большими нагрузками.

Особенности электродвигателей АДМС:

  • Скольжение двигателей в зависимости от исполнения варьируется в пределах 5,0. 12,5%.
  • Электродвигатели АДМС с повышенным скольжением производятся на базе общепромышленных электродвигателей АДМ.
  • Габаритные, установочные, присоединительные размеры и массы двигателей АДМС с повышенным скольжением соответствуют двигателям стандартных исполнений.

Технические характеристики

Номинальный режим работы S3 — Повторно-кратковременный номинальный режим
Число полюсов 2, 4, 6, 8
Коэффициент полезного действия (КПД) 50,0. 84,0%
Коэффициент мощности cos φ 0,61. 0,88
Отношение пускового тока к номинальному току (Iпуск/Iном) 3,0. 7,5
Отношение пускового момента к номинальному моменту (Мпуск/Мном) 1,4. 2,6
Отношение максимального момента к номинальному моменту (Мmax/Мном) 1,7. 2,8
Отношение минимального момента к номинальному моменту (Мmin/Мном) 1,4. 2,0
Скольжение (S) 5,0. 12,5%
Монтажное исполнение IM1081, IM2081, IM3081
Высота оси вращения 71, 80, 90, 100, 112, 132

Структура обозначения, пример заказа

Число полюсов: 2, 4, 6, 8

Установочный размер по длине станины (А, В) или длина сердечника статора (S, M, L)

Высота оси вращения в мм: 71, 80, 90, 100, 112, 132

Варианты исполнений

Серия Мощность, кВт КПД, % Коэффициент мощности Скольжение, % Мпуск/Мном Мmax/Мном Мmin/Мном Iпуск/
Iном
Уровень шума, дБа Момент инерции, кгм 2
Синхронная частота вращения 3000 об/мин
АДМС-63А2 0,48 63 0,95 11,6 2 2,2 1,6 5,5 66 0,00073
АДМС-63В2 0,6 68 0,88 11,6 2 2,2 1,6 5,5 66 0,00092
АДМС-71А2 1 69 0,88 10 2 2,2 1,6 5,5 65 0,00095
АДМС-71В2 1,2 72 0,83 7,6 2 2,2 1,6 5,5 70 0,0011
АДМС-80А2 1,9 76 0,8 5,3 2,1 2,2 1,6 6,5 70 0,0018
АДМС-80В2 2,5 76 0,86 6,7 2,1 2,2 1,6 6,5 73 0,0021
АДМС-90L2 3,5 80 0,86 7 2 2,2 1,6 6,5 73 0,0047
АДМС-100S2 4,8 82 0,86 6,5 2 2,2 1,6 7,5 73 0,0059
АДМС-100L2 6,3 82 0,86 6,5 2 2,2 1,6 7,5 77 0,007
АДМС-112М2 8 84 0,86 5 2,3 2,4 2 7 75 0,015
АДМС-132М2 11 84 0,89 5,3 2 2,4 1,6 7,5 80 0,0125
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
АДМС-63А4 0,27 66 0,67 10,6 2 2,2 1,6 5 61 0,00112
АДМС-63В4 0,38 68 0,73 10,6 2 2,2 1,6 5 61 0,00112
АДМС-71А4 0,6 69 0,71 10 2 2,2 1,6 5 61 0,0011
АДМС-71В4 0,8 72 0,75 10 2 2,2 1,6 5 61 0,0015
АДМС-80А4 1,32 69 0,8 8 2,1 2,2 1,6 5 63 0,0034
АДМС-80В4 1,7 71 0,82 8 2,1 2,2 1,6 5 63 0,0036
АДМС-90L4 2,4 77 0,81 8 2,2 2,2 2 6 67 0,0044
АДМС-100S4 3,2 77 0,8 6,7 2 2,2 1,6 6 67 0,011
АДМС-100L4 4,25 83 0,78 6,7 2,5 2,5 2 6 67 0,013
АДМС-112М4 6 81 0,83 7,3 2,5 2,6 2 6 67 0,016
АДМС-132S4 8,5 82,5 0,85 7 2,6 2,8 1,6 7 70 0,0283
АДМС-132М4 11,8 84 0,85 6 2 2,2 1,6 7 72 0,04
Синхронная частота вращения 1000 об/мин
АДМС-63А6 0,19 54 0,64 12,5 1,9 2,1 1,5 4,5 58 0,002
АДМС-63В6 0,28 56 0,64 12,5 1,9 2,1 1,5 4,5 58 0,0021
АДМС-71А6 0,4 62,5 0,7 7 1,9 2,1 1,5 4,5 60 0,002
АДМС-71В6 0,63 66 0,66 7 1,9 2,1 1,5 4,5 60 0,0021
АДМС-80А6 0,75 67 0,73 9 2 2,1 1,6 4 60 0,0034
АДМС-80В6 1,25 66,5 0,73 11 2,1 2,1 1,4 4 60 0,0049
АДМС-90L6 1,7 71 0,72 10 2 2 1,6 6 60 0,0069
АДМС-100L6 2,6 76 0,76 6,5 2 2,2 1,6 6 64 0,0123
АДМС-112МА6 3,4 75 0,77 9 2,2 2,4 2 6,5 63 0,021
АДМС-112МВ6 4,2 77 0,79 8,5 2,4 2,4 2 6,5 63 0,038
АДМС-132S6 6,3 79 0,8 6 1,9 2,1 1,6 6,5 67 0,04
АДМС-132М6 8,5 80 0,8 6 1,9 2,1 1,6 6,5 67 0,575
Синхронная частота вращения 750 об/мин
АДМС-71В8 0,3 50 0,61 10,7 1,8 2 1,5 4 57 0,0036
АДМС-80А8 0,45 57 0,64 8 1,4 1,7 1,4 3 57 0,0047
АДМС-80В8 0,6 60 0,64 8 1,4 1,7 1,4 3 57 0,0075
АДМС-90LА8 0,9 69 0,72 8 1,6 1,9 1,5 3,5 62 0,0067
АДМС-90LВ8 1,2 67 0,72 10,7 1,6 1,9 1,5 3,5 62 0,0082
АДМС-100L8 1,6 69,5 0,64 10,7 1,9 1,9 1,6 5,5 64 0,0012
АДМС-112МА8 2,5 69 0,68 11,3 2 2,2 1,8 5 66 0,017
АДМС-112МВ8 3,2 72 0,72 12,7 2 2,1 1,8 5 66 0,025

Стандартный комплект поставки

  • Электродвигатель АДМС.
  • Паспорт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *