Dòng điện nào động cơ tiêu thụ từ mạng trong quá trình khởi động và vận hành?

Hộ chiếu của động cơ điện cho thấy dòng điện ở tải danh định của trục. Ví dụ: nếu 13,8 / 8 A được chỉ định, điều này có nghĩa là khi động cơ được kết nối với mạng 220 V và ở mức tải danh định, dòng điện tiêu thụ từ mạng sẽ là 13,8 A. Khi được kết nối với mạng 380 V, dòng điện sẽ bị tiêu hao 8 A, nghĩa là đẳng thức lực đúng: √3 x 380 x 8 = √3 x 220 x 13,8.

Biết công suất định mức của động cơ (từ hộ chiếu), bạn có thể xác định dòng điện định mức của nó... Khi kết nối động cơ với mạng ba pha 380 V, dòng điện định mức có thể được tính theo công thức sau:

Азn = Пн /(√3Un x η x соsφ),

trong đó Pn - công suất định mức của động cơ tính bằng kW, Un - điện áp mạng, tính bằng kV (0,38 kV). Hiệu quả (η) và Hệ số công suất (сosφ) — giá trị công suất động cơ, được ghi trên tấm kim loại. Xem thêm - Dữ liệu hộ chiếu nào được chỉ định trên tấm chắn của động cơ không đồng bộ.

Cơm. 1. Hộ chiếu của động cơ điện. Công suất định mức 1,5 kV, dòng định mức ở 380 V — 3,4 A.

Ví dụ, nếu không biết hiệu suất và hệ số công suất của động cơ, trong trường hợp không có bảng tên động cơ, thì dòng điện định mức của nó với một sai số nhỏ có thể được xác định từ tỷ lệ «hai ampe trên mỗi kilowatt», tức là. nếu công suất định mức của động cơ là 10 kW, thì dòng điện tiêu thụ bởi nó sẽ xấp xỉ bằng 20 A.

Đối với động cơ được chỉ ra trong hình, tỷ lệ này cũng được đáp ứng (3,4 A ≈ 2 x 1,5). Các giá trị hiện tại chính xác hơn sử dụng tỷ lệ này thu được với công suất động cơ là 3 kW.

Khi động cơ chạy không tải, một dòng điện nhỏ được tiêu thụ từ mạng (dòng điện không tải). Khi tải tăng, mức tiêu thụ hiện tại cũng vậy. Khi dòng điện tăng lên, sự nóng lên của cuộn dây tăng lên. Tình trạng quá tải lớn dẫn đến thực tế là dòng điện tăng lên gây ra hiện tượng quá nhiệt cho cuộn dây của động cơ và có nguy cơ cacbon hóa lớp cách điện (cháy động cơ điện).

Tại thời điểm khởi động từ mạng, động cơ điện tiêu thụ cái gọi là dòng khởi động, có thể gấp 3 - 8 lần so với dòng danh định. Bản chất của sự thay đổi hiện tại được thể hiện trong biểu đồ (Hình 2, a).

Cơm. 2. Bản chất của sự thay đổi dòng điện do động cơ tiêu thụ từ mạng (a) và ảnh hưởng của dòng điện lớn đến sự dao động của điện áp trong mạng (b)

Giá trị chính xác của dòng khởi động cho bất kỳ động cơ cụ thể nào có thể được xác định bằng cách biết bội số của dòng khởi động — Azstart/AzNo. Bội số dòng điện khởi động là một trong những thông số kỹ thuật của động cơ có thể tìm thấy trong các danh mục. Dòng khởi động được xác định theo công thức sau: Az start = Azn x (Azstart/Aznom).Ví dụ, với dòng điện định mức của động cơ là 20 A và dòng điện khởi động là bội số của 6, dòng điện khởi động là 20 x 6 = 120 A.

Việc biết giá trị thực của dòng khởi động là cần thiết để chọn cầu chì, kiểm tra hoạt động của bộ nhả điện từ trong quá trình khởi động động cơ khi chọn bộ ngắt mạch và xác định lượng điện áp rơi trong mạng trong quá trình khởi động.

Quá trình lựa chọn cầu chì được trình bày chi tiết trong bài viết này: Lựa chọn cầu chì bảo vệ động cơ không đồng bộ

Dòng khởi động lớn, mà mạng thường không được thiết kế, gây ra sụt áp đáng kể trong mạng (Hình 2, b).

Nếu chúng ta lấy điện trở của các dây truyền từ nguồn đến động cơ bằng 0,5 Ohm, dòng điện định mức Azn = 15 A và dòng khởi động bằng năm lần dòng định mức, thì tổn thất điện áp trong dây trong quá trình khởi động sẽ là 0, 5 x 75 + 0,5 x 75 = 75V.

Trên các cực của động cơ, cũng như trên các cực, một số động cơ điện đang hoạt động sẽ là 220 — 75 = 145 V. Sự sụt giảm điện áp này có thể gây ra sự cố tắt động cơ đang chạy, điều này sẽ dẫn đến dòng điện tăng cao hơn nữa trong mạng và cầu chì thổi.

Trong trường hợp đèn điện, khi động cơ khởi động, ánh sáng giảm đi (đèn «nhấp nháy»). Do đó, khi khởi động động cơ điện, chúng có xu hướng giảm dòng khởi động.

Có thể sử dụng mạch khởi động động cơ chuyển đổi sao-tam giác để giảm dòng khởi động. Trong trường hợp này, điện áp pha sẽ giảm √3 lần và dòng khởi động bị giới hạn tương ứng.Sau khi rôto đạt đến một tốc độ nhất định, các cuộn dây stato được chuyển sang mạch tam giác và điện áp dưới chúng bằng với điện áp danh định. Việc chuyển đổi thường được thực hiện tự động bằng cách sử dụng rơle thời gian hoặc dòng điện.

Cơm. 3. Sơ đồ khởi động động cơ điện bằng cách đổi cuộn dây stato từ sao sang tam giác

Điều quan trọng là phải hiểu rằng hầu hết mọi động cơ đều có thể được kết nối theo sơ đồ này. Hầu hết các động cơ cảm ứng phổ biến có điện áp hoạt động 380/200 V, bao gồm cả động cơ trong Hình 1, khi được kết nối theo sơ đồ này, sẽ bị lỗi. Đọc thêm về nó ở đây: Sự lựa chọn sơ đồ kết nối của các pha của động cơ điện

Hiện nay, để giảm dòng khởi động của động cơ điện, đặc biệt là các bộ khởi động mềm vi xử lý (khởi động mềm)… Đọc thêm về mục đích của loại thiết bị này trong bài viết Khởi động mềm động cơ cảm ứng để làm gì?.