Jak vypočítat rozběhový proud třífázového motoru?
Jmenovitý proud – jedná se o výrobcem povolený provozní proud třífázového elektromotoru pro vodivé části a ohřev izolace, při kterém elektromechanické zařízení dlouhodobě pracuje bez přehřátí vinutí.
Počáteční proud – to je maximální vstupní pulzní proud spotřebovaný elektrickým zařízením při spouštění asynchronního motoru s rotorem nakrátko. Proto jsou startovací proudy elektromotorů vyšší než jmenovité proudy a mohou je několikrát i vícekrát překročit.
Proud motoru naprázdno — toto je provozní režim bez zatížení hřídele z připojeného pohonu. V tomto režimu se spotřebuje méně elektrické energie a je tedy vyloučeno zvýšení teplot nad výrobcem deklarované teploty, což umožní diagnostiku a zjištění provozuschopnosti zařízení. Proud asynchronního motoru naprázdno v závislosti na výkonu a otáčkách elektromotoru je 20 – 95 % jmenovitého.
Abyste mohli nezávisle určit proud elektromotoru bez měření, musíte na těle zařízení najít informační štítek o proudech, výkonu, rychlosti a napětí. Pokud je štítek poškozen, najděte pas elektromotoru. V něm výrobce uvádí hlavní parametry: jmenovité a rozběhové proudy asynchronního motoru.
Pokud neexistují žádné informace o charakteristikách a nebylo možné najít zatěžovací proud elektromotoru, použijte článek – jak určit výkon a rychlost elektromotoru bez štítku.
Jak určit proud elektromotoru, pokud je znám výkon?
Jak zjistit jmenovitý proud motoru
Při znalosti jmenovitého výkonu nebude obtížné vypočítat hodnoty proudů elektromotoru. Řekněme, že neznáme jmenovitý proud motoru 45 kW – jak v tomto případě můžeme určit proud motoru podle výkonu? Při připojení k třífázové síti 380 V je proud určen pomocí přesného výpočtu:
In = 45000/√3(380*0,92*0,85) = 45000/514,696 = 87,43A
- V – proudová síla asynchronního motoru
- Pn — jmenovitý výkon motoru 45 kilowattů
- √ 3 — druhá odmocnina ze tří = 1,73205080757
- Un — síťové napětí 380V
- η — účinnost 92 % (ve výpočtech 0,92)
- сosφ — účiník 0,85
Jak určit jmenovitý proud elektromotoru, pokud není znám účiník a účinnost? V této situaci můžeme najít jmenovitý proud motoru s malou chybou pomocí poměru – dva ampéry na kilowatt. Určete proud elektromotoru pomocí vzorce:
Jak určit startovací proud motoru
Startovací proudy elektromotorů lze nalézt a vypočítat pomocí vzorce:
Iп — aktuální hodnota při spouštění asynchronního motoru, kterou je třeba zjistit
V – již vypočtený jmenovitý proud
К — násobek startovacího proudu motoru (najdete v pasu)
Jak určit proud elektromotorů AIR?
Pokud je označení známé, například elektromotor AIR200L4 má In = 84,9 A a poměr proudu Ip/In = 7,2. Zjistěte hodnotu proudů v tabulkách:
Rozběhové proudy asynchronního motoru 3000 ot/min – tabulka 1
| Elektrický motor | V, A | Iп/In | Motor | V, A | Iп/In |
| AIR56A2 | 0,5 | 5,3 | AIR160M2 | 34,7 | 7,5 |
| AIR56B2 | 0,73 | AIR180S2 | 41 | ||
| AIR63A2 | 1 | 5,7 | AIR180M2 | 55,4 | |
| AIR63B2 | 2,05 | AIR200M2 | 67,9 | ||
| AIR71A2 | 1,17 | 6,1 | AIR200L2 | 82,1 | |
| AIR71B2 | 2,6 | 6,9 | AIR225M2 | 100,0 | |
| AIR80A2 | 3,46 | 7 | AIR250S2 | 135 | 7 |
| AIR80B2 | 4,85 | AIR250M2 | 160 | 7,1 | |
| AIR90L2 | 6,34 | 7,5 | AIR280S2 | 195 | 6,6 |
| AIR100S2 | 8,2 | AIR280M2 | 233 | 7,1 | |
| AIR100L2 | 11,1 | AIR315S2 | 277 | ||
| AIR112M2 | 14,9 | AIR315M2 | 348 | ||
| AIR132M2 | 21,2 | AIR355S2 | 433 | ||
| AIR160S2 | 28,6 | AIR355M2 | 545 |
Startovací proudy elektromotorů 1500 ot/min – tabulka 2
| Motor | V, A | Iп/In | Elektrický motor | V, A | Iп/In |
| AIR56A4 | 0,5 | 4,6 | AIR160S4 | 30 | 7,5 |
| AIR56B4 | 0,7 | 4,9 | AIR160M4 | 36,3 | |
| AIR63A4 | 0,82 | 5,1 | AIR180S4 | 43,2 | |
| AIR63B4 | 2,05 | AIR180M4 | 57,6 | 7,2 | |
| AIR71A4 | 1,17 | 5,2 | AIR200M4 | 70,2 | |
| AIR71B4 | 2,05 | 6 | AIR225M4 | 103 | |
| AIR80A4 | 2,85 | AIR250S4 | 138,3 | 6,8 | |
| AIR80B4 | 3,72 | AIR250M4 | 165,5 | ||
| AIR90L4 | 5,1 | 7 | AIR280S4 | 201 | 6,9 |
| AIR100S4 | 6,8 | AIR280M4 | 240 | ||
| AIR100L4 | 8,8 | AIR315S4 | 288 | ||
| AIR112M4 | 11,7 | AIR315M4 | 360 | ||
| AIR132S4 | 15,6 | AIR355S4 | 360 | ||
| AIR132M4 | 22,5 | AIR355M4 | 559 |
Jmenovitý proud motoru 1000 ot./min – tabulka 3
| Elektrický motor | V, A | Iп/In | Motor | V, A | Iп/In |
| AIR63A6 | 0,8 | 4,1 | AIR160M6 | 31,6 | 7 |
| AIR63B6 | 1,1 | 4 | AIR180M6 | 38,6 | |
| AIR71A6 | 1,3 | 4,7 | AIR200M6 | 44,7 | |
| AIR71B6 | 1,8 | AIR200L6 | 59,3 | ||
| AIR80A6 | 2,3 | 5,3 | AIR225M6 | 71 | |
| AIR80B6 | 3,2 | 5,5 | AIR250S6 | 86 | |
| AIR90L6 | 4 | AIR250M6 | 104 | ||
| AIR100L6 | 5,6 | 6,5 | AIR280S6 | 142 | 6,7 |
| AIR112MA6 | 7,4 | AIR280M6 | 169 | ||
| AIR 112 MB6 | 9,75 | AIR315S6 | 207 | ||
| AIR132S6 | 12,9 | AIR315M6 | 245 | ||
| AIR132M6 | 17,2 | AIR355S6 | 292 | ||
| AIR160S6 | 24,5 | AIR355M6 | 365 |
Jmenovité proudy elektromotorů 750 ot./min – tabulka 4
| Elektrický motor | V, A | Iп/In | Elektrický motor | V, A | Iп/In |
| AIR71B8 | 1,1 | 3,3 | AIR180M8 | 34,1 | 6,6 |
| AIR80A8 | 1,49 | 4 | AIR200M8 | 41,1 | |
| AIR80B8 | 2,17 | AIR200L8 | 48,9 | ||
| AIR90LA8 | 2,43 | AIR225M8 | 60 | 6,5 | |
| AIR90LB8 | 3,36 | 5 | AIR250S8 | 78 | 6,6 |
| AIR100L8 | 4,4 | AIR250M8 | 92 | ||
| AIR112MA8 | 6 | 6 | AIR280S8 | 111 | 7,1 |
| AIR 112 MB8 | 7,8 | AIR280M8 | 150 | 6,2 | |
| AIR132S8 | 10,3 | AIR315S8 | 178 | 6,4 | |
| AIR132M8 | 13,6 | AIR315M8 | 217 | ||
| AIR160S8 | 17,8 | AIR355S8 | 261 | ||
| AIR160M8 | 25,5 | 6,5 | – | – | – |
* Chcete-li přejít na všechny vlastnosti produktu, klikněte na štítek.
Tabulka proudů naprázdno asynchronního elektromotoru
Proud asynchronního motoru naprázdno – tabulka 5
| Výkon elektromotoru, kW | Procento jmenovitého proudu | |||||
| Proudy asynchronního motoru při volnoběžných otáčkách při známých otáčkách hřídele, ot./min | ||||||
| 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 |
Pro výpočet volnoběhu motoru o výkonu 55 kW najděte požadovaný výkon v pravém sloupci tabulky a jmenovité otáčky, například 750 ot./min, v levém sloupci. Na základě údajů z tabulky proudů naprázdno získáme hodnotu 60 procent jmenovité hodnoty. Celkem: proud naprázdno bude roven 4,26 A.
Nelze určit proud motoru?
Pokud jste nebyli schopni samostatně vypočítat proud třífázového elektromotoru nebo jste nenašli motor z katalogu s požadovanými parametry, kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci. Jsme vždy připraveni pomoci vám vybrat a koupit ten správný elektromotor AIR pro technický proces vaší výroby.
Elektromotory mají štítek, který označuje hlavní technické vlastnosti jednotky: výkon, rychlost otáčení atd. Výrobci však nehovoří o takovém parametru, jako je startovací proud. To je důležitá vlastnost, která má významný vliv na provoz pohonné jednotky. Dobrý elektrikář by měl umět tento ukazatel určit a vědět, co se získanými hodnotami dělat.
Definice pojmu
Startovací proud motoru je elektrický proud spotřebovaný pohonnou jednotkou v okamžiku startu. Jeho indikátor je několikanásobně vyšší než jmenovitý proud a při výběru zařízení je nesmírně důležité tento parametr vzít v úvahu. Zde je na místě srovnání s vozem, na jehož zrychlení se oproti jízdě konstantní rychlostí spotřebuje podstatně více paliva. Tento jev je typický pro různá elektrická zařízení:
- Ponorná čerpadla se vyznačují nejobtížnějším startem a jejich startovací elektrický proud může 9krát překročit jmenovitý proud.
- Chladničky – při startu síla proudu překročí jmenovitý proud 3,33krát.
- Mikrovlnné trouby – startovací proud je 2x vyšší než jmenovitá hodnota.
Je to dáno tím, že při zapnutí elektromotoru vzniká v jeho vinutí silné magnetické pole, které je nutné k roztočení rotoru. Proto je rozběhový proud výrazně vyšší než jmenovitá hodnota. Jeho hodnota je ovlivněna různými faktory:
- Přítomnost zatížení na hřídeli pohonné jednotky.
- Rychlost otáčení.
- Schéma zapojení atd.
Vlastnosti výpočtu
Stanovení hodnoty rozběhového proudu elektromotoru se provádí ve dvou stupních. Nejprve musíte vypočítat jmenovitý elektrický proud, K tomu se používá následující vzorec:
Poté můžete přistoupit k určení indikátoru startovacího proudu, pomocí vzorce:
Znáte-li tuto hodnotu, můžete snadno vybrat jističe a zajistit tak spolehlivou ochranu spínacího vedení. V datovém listu elektromotoru je uvedena hodnota proudu při jmenovitém zatížení na hřídeli pohonné jednotky. Pokud má motor například nápis 13,8/8 A, pak při připojení k síti 220 V a jmenovité zátěži bude proud 13,8 A. Při připojení k síti 380 V bude proud 8 A.
Pokud znáte jmenovitý výkon pohonné jednotky, snadno zjistíte její jmenovitý proud. Chcete-li to provést, musíte použít vzorec:
Někdy může být účiník motoru neznámý. V takové situaci se vyplatí použít jednoduchý poměr – 2 A/1 kW.
Pokud je například jmenovitý výkon motoru 15 kW, pak spotřebuje asi 30 A. Chyba v tomto výpočtu je minimální.
Praktická aplikace
Výkonové pohony budou správně fungovat pouze tehdy, budou-li při výběru zohledněny jejich startovací charakteristiky.
Vysoký startovací proud představuje vážné nebezpečí pro elektrická zařízení. Pokud nebudou přijata opatření k jeho omezení, jsou možné vážné problémy.
Startovací proud může poškodit nejen samotný motor, ale i další elektrická zařízení instalovaná na stejném vedení s ním. K vyřešení problému Lze použít následující metody:
- Spusťte pohonnou jednotku při volnoběžných otáčkách – zatížení je aplikováno až poté, co motor přejde do provozního režimu.
- Při připojování použijte zapojení do trojúhelníku.
- Použijte spouštění autotransformátorem – napětí je přiváděno do motoru přes autotransformátor, což umožňuje plynulé zvýšení proudu.
- Použijte startovací odpory.
- Aplikace frekvenčních regulátorů a tyristorových zařízení pro měkký start.
Pomocí softstartérů na bázi tyristorů lze snížit startovací proud na polovinu. Navíc mohou pracovat s asynchronními i synchronními elektromotory. V případě třífázových asynchronních motorů se široce používají frekvenční měniče. Umožňují měnit frekvenci elektrického proudu, zajišťující nejen plynulý rozběh motoru, ale i rychlost otáčení jeho rotoru. Jedná se o efektivní zařízení, ale za vysokou cenu. Je třeba si uvědomit, že frekvenční měniče vytvářejí rušení v síti, které pomůže eliminovat síťový filtr.
Můžete také použít spouštěcí obvod pohonné jednotky s přepínáním vinutí z hvězdy na trojúhelník.
K vyřešení tohoto problému se často používají časová relé. Je však třeba připomenout, že tato metoda není vhodná pro všechny elektromotory.
Tato metoda se například nepoužívá při připojení asynchronních elektromotorů určených pro napětí 220-380 V.
Nyní se na trhu objevily modernější zařízení – softstartéry. Jsou založeny na mikroprocesoru a jsou velmi účinné. Za jedinou nevýhodu těchto zařízení lze považovat pouze jejich vysokou cenu.