Miksi tähtä-deltatarttumismenetelmä ei ole mahdollinen deltayhdistettyyn induktiomoottoriin?

Induktiomotori (Induction Motor) vetää suuren sähkövirran käynnistysvaiheessa useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta. Tässä on yksityiskohtainen selitys:

1. Suuri käynnistystorkeatarve

Käynnistystorkeatarve:

• Induktiomotorin täytyy tuottaa riittävä torque ylittääkseen staattisen inertian ja saadakseen rotori pyörimään. Tämä vaatii paljon sähkövirrata tuottamaan vahvan magneettikentän ja torque.

2. Matala tehokkuuskerroin

Tehokkuuskerroin:

• Induktiomotorin tehokkuuskerroin on hyvin matala käynnistyksen aikana. Tehokkuuskerroin on oikean tehon ja näyttävän tehon suhde, joka ilmaisee kuorman tehokkuuden. Käynnistyksen aikana, koska rotori ei vielä pyöri, magnetikentän ja sähkövirran välillä on suuri vaihe-ero, mikä johtaa matalaan tehokkuuskerrokseen. Matala tehokkuuskerroin tarkoittaa, että suurin osa sähkövirrasta käytetään magneettikentän luomiseen eikä varsinaiseen työhön, mikä johtaa korkeaan käynnistysvirran tarpeeseen.

3. Matala vastapäiväinen EMF

Vastapäiväinen EMF (Counter EMF):

• Normaalissa toiminnassa pyörimä rotori tuottaa vastapäiväisen EMF:n (counter EMF), joka vastustaa lähdemagneettikenttää, vähentäen sähkövirran. Kuitenkin käynnistyksen aikana rotori ei vielä pyöri, joten vastapäiväinen EMF on melkein nolla. Tämän seurauksena koko lähdemagneettikenttä kohdistuu statorin kulmakierreihin, mikä aiheuttaa merkittävän sähkövirran kasvun.

4. Motorin impedanssiominaisuudet

Motorin impedanssi:

• Induktiomotorin impedanssi on alhainen käynnistyksen aikana. Käynnistyksen alussa rotorin nopeus on nolla, ja induktoidun EMF:n määrä rotorin kulmakierreissä on myös hyvin pieni, mikä tekee rotorin kulmakierretten impedanssin alhaiseksi. Alhainen impedanssi tarkoittaa, että enemmän sähkövirrata voi virtua kulmakiereiden läpi, mikä johtaa korkeampaan käynnistysvirran tarpeeseen.

5. Sähkömagneettisen induktion periaate

Sähkömagneettinen induktio:

• Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan, kun statorin kulmakierreissä oleva sähkövirta muuttuu, se indusoitsee virran rotorissa. Käynnistyksen aikana, koska rotori ei vielä pyöri, magnetikentän muutoksen tahti statorissa on suurimmillaan, mikä johtaa suurimpaan induoiduun virran rotorissa. Nämä induoidut virrat lisäävät käynnistysvirran tarvetta.

6. Verkon ominaisuudet

Verkon ominaisuudet:

• Sähköverkko on rajallinen kykenevä käsittelemaan korkeita sähkövirtoja lyhyellä ajalla. Kun induktiomotori käynnistyy, korkea sähkövirta voi aiheuttaa merkittävän jänniteputos, mikä vaikuttaa muiden laitteiden toimintaan samassa verkkossa.

Yhteenveto

Induktiomotori vetää suuren sähkövirran käynnistysvaiheessa seuraavista syistä:

1. Suuri käynnistystorkeatarve: Suuri sähkövirta tarvitaan riittävän torque tuotteen.

2. Matala tehokkuuskerroin: Käynnistyksen aikana tehokkuuskerroin on matala, ja suurin osa sähkövirrasta käytetään magneettikentän luomiseen.

3. Matala vastapäiväinen EMF: Käynnistyksen aikana vastapäiväinen EMF on melkein nolla, ja koko lähdemagneettikenttä kohdistuu statorin kulmakierreihin.

4. Motorin impedanssiominaisuudet: Motorin impedanssi on alhainen käynnistyksen aikana, mikä johtaa korkeampaan sähkövirran tarpeeseen.

5. Sähkömagneettisen induktion periaate: Magnetikentän muutoksen tahti on suurimmillaan käynnistyksen aikana, mikä johtaa suurimpaan induoiduun virran rotorissa.

Käynnistysvirran vähentämiseksi voidaan käyttää erilaisia käynnistysmenetelmiä, kuten tähti-delta-käynnistys, automuuntaja-käynnistys, pehmeät käynnistimet ja muuttuva taajuusajastin (VFD).