Hvorfor er startmomentet for en induksjonsmotor høyere, og hvilke teknikker finnes for å redusere det?

Årsaker til høy startmoment

• Høy startstrøm: Under oppstart trekker en induksjonsmotor høy startstrøm, typisk 5 til 7 ganger den nominerte strømmen. Denne høye strømmen øker magnetfeltstettheten, noe som fører til et høyere startmoment.

• Lav effektfaktor: Ved oppstart opererer motoren med lav effektfaktor, noe som betyr at mesteparten av strømmen brukes til å etablere det magnetiske feltet snarere enn å produsere nyttig moment.

• Designegenskaper: For å gi tilstrekkelig moment under oppstart er induksjonsmotorer designet for å ha høye momentegenskaper ved lave hastigheter.

Metoder for å redusere startmoment

Start med spenningsreduksjon

Prinsipp: Reduser spenningen som påføres motoren for å senke startstrømmen og -momentet.

Metoder

• Stjerne-delta-start: Under oppstart kobles motoren i stjernekonfigurasjon, og deretter byttes over til deltakonfigurasjon når den når en viss hastighet.

• Autotransformator-start: Bruk en autotransformator for å redusere startspenningen.

• Seriereaktor eller -motstand start: Sett inn motstander eller reaktorer i serie med motoren under oppstart for å redusere startspenningen.

Bruk av soft starter

• Prinsipp: Øk gradvis spenningen som påføres motoren for å glatte oppstarten, noe som reduserer startstrømmen og -momentet.

• Metode: Bruk en soft starter for å kontrollere startspenningen, og øk den gradvis til den nominerte verdien.

Bruk av frekvensomformer (VFD)

• Prinsipp: Kontroller motorens hastighet og moment ved å variere frekvensen og spenningen i strømforsyningen.

• Metode: Bruk en VFD for å starte motoren med lav frekvens og spenning, og øk begge gradvis til de nominerte verdiene er nådd.

DC-injeksjonssvinging

• Prinsipp: Injiser DC-strøm i statorvindingene før eller under oppstart for å produsere et magnetfelt som reduserer startmomentet.

• Metode: Kontroller størrelsen og varigheten av DC-strømmen for å regulere startmomentet.

Bruk av tohastighets- eller flerhastighetsmotorer

• Prinsipp: Endre vindingforbindelsene i motoren for å oppnå ulike hastigheter og momentegenskaper.

• Metode: Design motorer med flere hastigheter som opererer med lavere hastighet under oppstart og bytter til høyere hastighet etter oppstart.

Optimalisering av motordesign

• Prinsipp: Forbedre motordesignet for å redusere magnetfeltstettheten og startstrømmen under oppstart.

• Metode: Velg passende vindingsdesigner og materialer, og optimaliser magnetkretssstrukturen for å redusere magnetisk saturasjon under oppstart.

Sammendrag

Det høye startmomentet hos induksjonsmotorer er bestemt av deres design og driftsprinsipper. Imidlertid kan ulike metoder benyttes for å redusere startmomentet og minimere påvirkningen på strømnettet og mekaniske systemer. Vanlige metoder inkluderer start med spenningsreduksjon, bruk av soft starters, bruk av frekvensomformere (VFDs), DC-injeksjonssvinging, bruk av tohastighets- eller flerhastighetsmotorer, og optimalisering av motordesign. Valg av metode bør baseres på spesifikke anvendelseskriterier og systemforhold.