Hvorfor er stjerne-delta startemetoden ikke mulig for en deltaforbundet induksjonsmotor?

En induksjonsmotor (Induction Motor) trenger en høy strøm under oppstart på grunn av flere faktorer som virker sammen. Her er en detaljert forklaring:

1. Høyt startmomentkrav

Startmoment:

• En induksjonsmotor må generere nok moment for å overvinne den statiske inertien og sette rotor i rotasjon. Dette krever en stor mengde strøm for å produsere et sterk magnetisk felt og moment.

2. Lav effektivitetfaktor

Effektivitetfaktor:

• Effektivitetfaktoren til en induksjonsmotor er veldig lav under oppstart. Effektivitetfaktoren er forholdet mellom reell effekt og synlig effekt, som indikerer belastningens effektivitet. Under oppstart, da roteren ennå ikke roterer, er fasen forskjellen mellom det magnetiske feltet og strømmen stor, noe som fører til en lav effektivitetfaktor. En lav effektivitetfaktor betyr at de fleste strømmene brukes til å generere det magnetiske feltet snarere enn å utføre faktisk arbeid, noe som fører til en høy startstrøm.

3. Lav motspennings EMF

Motspennings EMF (Counter EMF):

• Under normal drift genererer den roterende roteren en motspennings EMF (counter EMF) som motvirker kildevoltaget, noe som reduserer strømmen. Men under oppstart roterer roteren ennå ikke, så motspennings EMF er nesten null. Dette resulterer i at hele kildevoltaget blir anvendt på statorvindingene, noe som fører til en betydelig økning i strøm.

4. Motoregenskaper for impedans

Motorimpedans:

• Impedansen til en induksjonsmotor er lav under oppstart. I begynnelsen av oppstarten er roterens hastighet null, og den induerte EMF i rotervindingene er også veldig lav, noe som gjør impedansen til rotervindingene lav. Lav impedans betyr at mer strøm kan strømme gjennom vindingene, noe som fører til en høyere startstrøm.

5. Prinsippet for elektromagnetisk induksjon

Elektromagnetisk induksjon:

• Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, når strømmen i statorvindingene endres, induceres en strøm i roteren. Under oppstart, da roteren ennå ikke roterer, er endringstakten av det magnetiske feltet som produseres av statoren høyest, noe som fører til den høyeste induerte strømmen i roteren. Disse induerte strømmer øker videre startstrømmen.

6. Nettverksegenskaper

Nettverksegenskaper:

• Kraftnettet har begrenset kapasitet til å håndtere høye strømmer over en kort periode. Når en induksjonsmotor starter, kan den høye strømmen føre til en betydelig spenningsfall, noe som påvirker drift av andre enheter på samme nettverk.

Oppsummering

En induksjonsmotor trenger en høy strøm under oppstart av følgende grunner:

1. Høyt startmomentkrav: En stor mengde strøm er nødvendig for å generere nok moment.

2. Lav effektivitetfaktor: Under oppstart er effektivitetfaktoren lav, og de fleste strømmene brukes til å generere det magnetiske feltet.

3. Lav motspennings EMF: Under oppstart er motspennings EMF nesten null, og hele kildevoltaget anvendes på statorvindingene.

4. Motoregenskaper for impedans: Impedansen til motoren er lav under oppstart, noe som fører til en høyere strøm.

5. Prinsippet for elektromagnetisk induksjon: Endringstakten av det magnetiske feltet er høyest under oppstart, noe som fører til de høyeste induerte strømmene i roteren.

For å redusere startstrømmen, kan ulike startmetoder brukes, som stjerne-delta-start, autotransformatorstart, myke startere og variabel frekvensstyring (VFDs).