چرا گشتاور شروع موتور القایی بیشتر است و چه تکنیک هایی برای کاهش آن وجود دارد

دلایل نیروی شروع بالا

• جریان شروع بالا: در زمان شروع، موتور القایی جریان شروع بالایی را می‌گیرد که معمولاً ۵ تا ۷ برابر جریان اسمی است. این جریان بالا چگالی مغناطیسی را افزایش می‌دهد و منجر به گشتاور شروع بالاتر می‌شود.

• فاکتور قدرت پایین: در زمان شروع، موتور با فاکتور قدرت پایین عمل می‌کند، یعنی بیشتر جریان برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می‌شود و نه تولید گشتاور مفید.

• ویژگی‌های طراحی: برای ارائه گشتاور کافی در زمان شروع، موتورهای القایی طراحی شده‌اند تا دارای خصوصیات گشتاور بالا در سرعت‌های پایین باشند.

روش‌های کاهش گشتاور شروع

شروع با کاهش ولتاژ

اصول: ولتاژ اعمال شده به موتور را کاهش داده تا جریان و گشتاور شروع کاهش یابد.

روش‌ها

• شروع ستاره-دلتا: در زمان شروع، موتور به صورت ستاره متصل می‌شود و سپس پس از رسیدن به سرعت مشخصی به دلتا تغییر می‌کند.

• شروع با خودتبدیل‌کننده: از یک خودتبدیل‌کننده برای کاهش ولتاژ شروع استفاده کنید.

• شروع با مقاومت یا واکنش‌دهنده سری: در زمان شروع مقاومت‌ها یا واکنش‌دهنده‌ها را به صورت سری با موتور قرار دهید تا ولتاژ شروع کاهش یابد.

استفاده از شروع نرم

• اصول: ولتاژ اعمال شده به موتور را به تدریج افزایش داده تا فرآیند شروع را هموار کنید و جریان و گشتاور شروع را کاهش دهید.

• روش: از یک شروع‌کنن نرم برای کنترل ولتاژ شروع استفاده کنید و آن را به تدریج به مقدار اسمی افزایش دهید.

استفاده از درایو فرکانس متغیر (VFD)

• اصول: سرعت و گشتاور موتور را با تغییر فرکانس و ولتاژ تغذیه کنترل کنید.

• روش: از یک VFD برای شروع موتور با فرکانس و ولتاژ پایین استفاده کنید و آن‌ها را به تدریج تا مقدار اسمی افزایش دهید.

برق‌کشی DC

• اصول: جریان DC را قبل یا در حین شروع به سیم‌پیچ‌های استاتور تزریق کنید تا میدان مغناطیسی ایجاد شود که گشتاور شروع را کاهش می‌دهد.

• روش: مقدار و مدت جریان DC را کنترل کنید تا گشتاور شروع را تنظیم کنید.

استفاده از موتورهای دوسرعت یا چندسرعته

• اصول: اتصالات سیم‌پیچ موتور را تغییر دهید تا سرعت‌ها و خصوصیات گشتاور مختلفی بدست آورید.

• روش: موتورهای چندسرعته را طراحی کنید که در زمان شروع با سرعت پایین عمل کنند و پس از شروع به سرعت بالاتر تغییر کنند.

بهینه‌سازی طراحی موتور

• اصول: طراحی موتور را بهبود بخشید تا چگالی مغناطیسی و جریان شروع در زمان شروع کاهش یابد.

• روش: طرح‌بندی‌ها و مواد مناسب را انتخاب کرده و ساختار مدار مغناطیسی را بهینه کنید تا اشباع مغناطیسی در زمان شروع کاهش یابد.

خلاصه

گشتاور شروع بالای موتورهای القایی توسط طراحی و اصول عملکردی آن‌ها تعیین می‌شود. با این حال، روش‌های مختلفی می‌تواند برای کاهش گشتاور شروع و کاهش تأثیر بر شبکه برق و سیستم‌های مکانیکی به کار گرفته شود. روش‌های رایج شامل شروع با کاهش ولتاژ، استفاده از شروع‌کنن‌های نرم، استفاده از درایوهای فرکانس متغیر (VFDs)، برق‌کشی DC، استفاده از موتورهای دوسرعت یا چندسرعته و بهینه‌سازی طراحی موتور است. انتخاب روش باید بر اساس نیازهای کاربردی خاص و شرایط سیستم باشد.