Dlaczego metoda rozruchu gwiazdowo-trójkątnego nie jest możliwa dla silnika indukcyjnego połączonego trójkątnie

Silnik indukcyjny (Induction Motor) pobiera wysoki prąd podczas startu z powodu działania wielu czynników jednocześnie. Oto szczegółowe wyjaśnienie:

1. Wysokie Wymagania Torque Podczas Startu

Torque startowy:

• Silnik indukcyjny musi wytworzyć wystarczający moment obrotowy, aby przezwyciężyć statyczną bezwładność i rozpocząć obrót wirnika. To wymaga dużej ilości prądu do wytworzenia silnego pola magnetycznego i momentu obrotowego.

2. Niski Czynnik Mocy

Czynnik mocy:

• Czynnik mocy silnika indukcyjnego jest bardzo niski podczas startu. Czynnik mocy to stosunek rzeczywistej mocy do widocznej mocy, wskazujący efektywność obciążenia. Podczas startu, ponieważ wirnik jeszcze nie kręci się, faza między polem magnetycznym a prądem jest duża, co prowadzi do niskiego czynnika mocy. Niski czynnik mocy oznacza, że większość prądu jest używana do generowania pola magnetycznego, a nie do wykonania rzeczywistej pracy, co prowadzi do wysokiego prądu startowego.

3. Niskie Przeciw EMF

Przeciw EMF (Counter EMF):

• W normalnych warunkach pracy, obracający się wirnik generuje przeciw EMF (counter EMF), który przeciwdziała napięciu źródłowemu, zmniejszając prąd. Jednak podczas startu, wirnik jeszcze nie kręci się, więc przeciw EMF jest prawie zerowy. W rezultacie pełne napięcie źródłowe jest podane do cewek stojana, powodując znaczny wzrost prądu.

4. Charakterystyka Impedancji Silnika

Impedancja silnika:

• Impedancja silnika indukcyjnego jest niska podczas startu. Na początku startu, prędkość wirnika wynosi zero, a indukowane EMF w cewkach wirnika jest również bardzo niskie, co sprawia, że impedancja cewek wirnika jest niska. Niska impedancja oznacza, że więcej prądu może przepływać przez cewki, prowadząc do wyższego prądu startowego.

5. Zasada Elektromagnetycznej Indukcji

Elektromagnetyczna indukcja:

• Zgodnie z prawem Faradaya elektromagnetycznej indukcji, gdy prąd w cewkach stojana ulega zmianie, indukuje on prąd w wirniku. Podczas startu, ponieważ wirnik jeszcze nie kręci się, tempo zmian pola magnetycznego wytworzonych przez stojan jest najwyższe, prowadząc do najwyższych indukowanych prądów w wirniku. Te indukowane prądy dalszy wzrost prądu startowego.

6. Charakterystyka Sieci

Charakterystyka sieci:

• Sieć elektryczna ma ograniczoną zdolność do obsługiwania wysokich prądów w krótkim okresie. Gdy silnik indukcyjny startuje, wysoki prąd może spowodować znaczny spadek napięcia, wpływając na działanie innych urządzeń w tej samej sieci.

Podsumowanie

Silnik indukcyjny pobiera wysoki prąd podczas startu z następujących powodów:

1. Wysokie wymagania torque startowego: Wymagana jest duża ilość prądu do wytworzenia wystarczającego momentu obrotowego.

2. Niski czynnik mocy: Podczas startu, czynnik mocy jest niski, a większość prądu jest używana do generowania pola magnetycznego.

3. Niskie przeciw EMF: Podczas startu, przeciw EMF jest prawie zerowe, a pełne napięcie źródłowe jest podane do cewek stojana.

4. Charakterystyka impedancji silnika: Impedancja silnika jest niska podczas startu, prowadząc do wyższego prądu.

5. Zasada elektromagnetycznej indukcji: Tempo zmian pola magnetycznego jest najwyższe podczas startu, prowadząc do najwyższych indukowanych prądów w wirniku.

Aby zredukować prąd startowy, można zastosować różne metody startu, takie jak start gwiazdowo-trójkątny, start za pomocą autotransformatora, miękkie startery i sterowniki częstotliwości (VFD).