Пусковой ток как определить
Перейти к содержимому

Пусковой ток как определить

  • автор:

Пусковой ток.

В паспорте электрического двигателя указывается ток при номинальной нагрузке на валу, он меньше пускового тока. Если отмечено 13,8/8 А, то это значит, что при подсоединении двигателя к сети 220 В и номинальной нагрузке ток двигателя будет равен 13,8 А. При подсоединении к сети 380 В — ток 8 А, таким образом верно равенство мощностей: √3 х 380 х 8 = √3 х 220 х 13,8.

Зная номинальную мощность двигателя определяют его номинальный ток. При включении двигателя в трехфазную распредсеть 380 В номинальный ток рассчитывается следующим образом:

Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА

где Pн — номинальная мощность двигателя, кВт, Uн — напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) — паспортные значения двигателя.

пусковой ток пасспорт

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.

Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению "два ампера на киловатт", т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.

Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.

При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 — 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).

пусковой ток

Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока — Iпуск/Iном. Кратность пускового тока — техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).

Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.

Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).

Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 — 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.

В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.

Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

пусковой ток

Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.

Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).

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.

Как и зачем измерять пусковой ток

Когда электрическое устройство включается в первый раз, пусковой ток представляет собой бросок или кратковременный выброс тока, который поступает на устройство.

Представьте себе автомобиль, который стоит на ровной поверхности и припаркован на нейтральной передаче с выключенным двигателем. Чтобы сдвинуть автомобиль с места без использования двигателя, человеку придется сильно толкнуть его, возможно активно используя усилия ног. Однако когда автомобиль сдвинется с места, его колеса будут вращаться легче и требовать меньше физических усилий.

Этот начальный сильный толчок с использованием ног является эквивалентом пускового тока. Последующее легкое движение, когда шестерни и вращающиеся компоненты двигателя вышли из неподвижного состояния и начали движение, эквивалентно стабильному току.

Для измерения пускового тока технические специалисты могут использовать токоизмерительные клещи с жесткими захватами или гибкий токоизмерительный датчик. Пусковой ток могут измерять только измерительные приборы с кнопкой измерения пускового тока. Ниже перечислены этапы измерения пускового тока, в данном случае с использованием Fluke 381 (см. рисунок выше):

  1. При выключенном проверяемом устройстве поверните поворотный переключатель измерительного прибора в положение ‍ .
  2. Расположите захваты или гибкий токовый датчик так, чтобы находящийся под напряжением провод устройства занимал центральное положение.
  3. Нажмите на кнопку измерения пускового тока, ‍ на лицевой стороне измерительного прибора.
  4. Включите устройство. На дисплее измерительного прибора отображается пусковой ток (импульс).

В чем важность этого измерения? Новые высокоэффективные электродвигатели потребляют больше рабочего тока, чем их предшественники. Зная значение пускового тока, техническому специалисту будет проще определить причину проблемы при запуске: в электродвигателе или в цепи запуска. Измерения пускового тока обычно записываются в журнал профилактического обслуживания для дальнейшего использования в справочных целях.

Для выполнения повторяемых измерений пускового тока электродвигателя усовершенствованные токоизмерительные клещи (такие как клещи Fluke серии 370 или Fluke 381) используют «управляемый» режим, который синхронизирует измерения с пусковым током.

Технический специалист «передает сигнал» измерительному прибору нажатием на кнопку измерения пускового тока. Затем измерительный прибор запускается пусковым током. После запуска функция измерения пускового тока делает приблизительно 400 выборок за период более 100 миллисекунд и рассчитывает фактический пусковой ток.

Пусковой ток может привести к тому, что на дисплее измерительного прибора будет отображаться значение выше номинала автоматического выключателя, при этом автоматический выключатель не сработает. Почему так?

Пусковой ток может быть в 4-10 раз выше обычного рабочего тока, в зависимости от типа электродвигателя. Если рабочий ток электродвигателя составляет 8 ампер, а номинал его автоматического выключателя — 20 ампер, так почему на дисплее токоизмерительных клещей может отображаться показание 40 ампер?

Причина, по которой выключатель или блок защиты от перегрузки не срабатывает, заключается в том, что оба устройства работают на кривой зависимости времени от силы тока. Эта кривая (см. схему) показывает, сколько тока и в течение какого времени проходит через выключатель без размыкания цепи.

Как определить ток электродвигателя

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:

Формула расчета силы тока электродвигателя

Iн = 45000/√3(380*0,92*0,85) = 45000/514,696 = 87,43А

  • — сила тока асинхронного двигателя
  • — номинальная мощность двигателя 45 киловатт
  • √3 — квадратный корень из трех = 1,73205080757
  • — 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:

Формула определения тока двигателя по мощности

Как определить пусковой ток двигателя

Пусковые токи электродвигателей, можно найти и рассчитать по формуле:

Расчитать пусковой ток асинхронного двигателя - формула

Iп — значение тока при запуске асинхронного двигателя, которое необходимо узнать

— 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:

Пусковые токи асинхронного двигателя 3000 об/мин – таблица 1

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
Пусковые токи электродвигателей 1500 об/мин – таблица 2

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
Номинальный ток двигателя 1000 об/мин – таблица 3

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
Номинальные токи электродвигателей 750 об/мин – таблица 4

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

Ток холостого хода асинхронного двигателя – таблица 5

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *