Защо методът на стартиране звезда-триъгълник не е възможен за индукционен двигател, свързан в триъгълник?
Индукционен двигател (Induction Motor) използва висок ток при стартиране поради няколко фактора, които работят заедно. Ето подробно обяснение:
1. Висока изискана стартова момента
Стартова момента:
Индукционният двигател трябва да генерира достатъчен момент, за да преодолее статичната инерция и да започне въртенето на ротора. Това изисква голямо количество ток, за да се произведе силно магнитно поле и момент.
2. Нисък коефициент на мощност
Коефициент на мощност:
Коефициентът на мощност на индукционния двигател е много нисък при стартиране. Коефициентът на мощност е отношението между реална и явна мощност, което показва ефективността на зареждането. При стартиране, тъй като роторът все още не се върти, фазовата разлика между магнитното поле и тока е голяма, което води до нисък коефициент на мощност. Ниският коефициент на мощност означава, че повечето от тока се използва за генериране на магнитно поле, а не за извършване на реална работа, което води до висок стартов ток.
3. Ниско обратно ЕМФ
Обратно ЕМФ (Counter EMF):
В нормална работа, въртящият се ротор генерира обратно ЕМФ (counter EMF), което противодейства на напрежението на източника, намалявайки тока. Обаче, при стартиране, роторът все още не се върти, така че обратното ЕМФ е почти нула. В резултат, пълното напрежение на източника се прилага към витниците на статора, което довежда до значително увеличение на тока.
4. Характеристики на импеданса на двигателя
Импеданс на двигателя:
Импедансът на индукционния двигател е нисък при стартиране. В началото на стартирането, скоростта на ротора е нула, а индуцираното ЕМФ в витниците на ротора също е много ниско, което прави импеданса на витниците на ротора нисък. Ниският импеданс означава, че по-голям ток може да протече през витниците, което води до по-висок стартов ток.
5. Принцип на електромагнитната индукция
Електромагнитна индукция:
Според законите на Фарадей за електромагнитната индукция, когато токът в витниците на статора се променя, той индуцира ток в ротора. При стартиране, тъй като роторът все още не се върти, скоростта на промяна на магнитното поле, произведено от статора, е най-висока, което води до най-високия индуциран ток в ротора. Тези индуцирани токове допълнително увеличават стартовия ток.
6. Характеристики на мрежата
Характеристики на мрежата:
Електрическата мрежа има ограничена способност да обработва високи токове за кратко време. Когато индукционен двигател стартира, високият ток може да причини значително спадане на напрежението, което влияе на работата на други устройства в същата мрежа.
Резюме
Индукционният двигател използва висок ток при стартиране поради следните причини:
Висока изискана стартова момента: Изисква се голямо количество ток, за да се генерира достатъчен момент.
Нисък коефициент на мощност: При стартиране, коефициентът на мощност е нисък, и повечето от тока се използва за генериране на магнитно поле.
Ниско обратно ЕМФ: При стартиране, обратното ЕМФ е почти нула, и пълното напрежение на източника се прилага към витниците на статора.
Характеристики на импеданса на двигателя: Импедансът на двигателя е нисък при стартиране, което води до по-висок ток.
Принцип на електромагнитната индукция: Скоростта на промяна на магнитното поле е най-висока при стартиране, което води до най-високия индуциран ток в ротора.
За намаляване на стартовия ток могат да се използват различни методи за стартиране, като стартиране с звезда-триъгълник, стартиране с автотрансформатор, мягки стартери и вариращи честотни преобразуватели (VFDs).
