Wie können wir das Anfangsdrehmoment eines Asynchronmotors reduzieren?

(1) Statorwicklungsserienwiderstand oder -reaktanz beim Start

Prinzip: Durch die Verbindung eines Widerstands oder einer Reaktanz in Serie mit der Statorwicklung des Motors wird die Spannung, die über den Widerstand oder die Reaktanz fällt, die auf die Motorwicklung angewendete Spannung unter die Netzspannung reduziert, wodurch das Anfangsdrehmoment verringert wird. Nach dem Start wird der Widerstand oder die Reaktanz kurzgeschlossen, um den Motor bei Nennspannung betreiben zu können. Diese Methode ist für Käfigläufer-Asynchronmotoren mit mittlerer Leistung geeignet, die einen weichen Start erfordern. Allerdings verbraucht der Startwiderstand eine bestimmte Menge an Energie und sollte nicht häufig gestartet werden. Darüber hinaus sinkt das Anfangsdrehmoment aufgrund des reduzierten Startstroms.

(II) Verwendung der Spannungsreduktionsstartmethode

1. Autotransformator-Spannungsreduktionsstart

Prinzip: Beim Starten des Elektromotors wird die Dreiphasen-Wechselspannungsquelle durch einen Autotransformator an den Elektromotor angeschlossen. Der Autotransformator kann je nach zulässigem Startstrom und erforderlichem Anfangsdrehmoment mit verschiedenen Transformatorspannungstäben ausgestattet werden, um die auf den Elektromotor angewendete Spannung zu reduzieren und somit das Anfangsdrehmoment zu verringern. Nach Abschluss des Startvorgangs wird der Autotransformator getrennt, sodass der Elektromotor direkt an die Dreiphasenspannungsquelle angeschlossen werden kann, um im Normalbetrieb zu arbeiten. Diese Methode ist für Motoren mit größerer Leistung geeignet und bietet die Vorteile einer kompakten Leitungsaufstellung sowie keine Einschränkungen bezüglich der Verkabelung des Motorwindings.

2. Y-Δ-Start (für Drehstrom-Induktionsmotoren)

Prinzip: Für Drehstrom-Induktionsmotoren, die normalerweise während des Betriebs in Delta-Konfiguration angeschlossen sind, beginnt der Startvorgang mit einer Y-Form. In diesem Fall beträgt die auf jede Phasenwicklung angewendete Spannung ein Drittel der Quadratwurzel der normalen Betriebsspannung, was zu einer geringeren Spannung und damit zu einer Reduzierung des Startstroms und -drehmoments führt. Nach Abschluss des Starts wird der Motor zurück in die Delta-Konfiguration geschaltet, um im Normalbetrieb zu arbeiten. Diese Methode ist einfach und kostengünstig, reduziert jedoch das Anfangsdrehmoment erheblich, weshalb sie für leichte oder leerlaufende Startbedingungen geeignet ist.

(3) Anpassung der Lastcharakteristika des Motors

Prinzip: Wenn die Trägheit der vom Motor angetriebenen Last groß ist oder die Drehmomentcharakteristik der Last während des Starts angepasst werden kann, kann durch eine gezielte Erhöhung des Widerstandsdrehmoments der Last (z.B. durch Verwendung einer Bremse für bestimmte mechanische Lasten, um Widerstand beim Start anzuwenden) das effektive Drehmoment des Motors während des Starts relativ reduziert werden, um so die Wirkung einer Reduzierung des Anfangsdrehmoments zu erzielen. Diese Methode erfordert jedoch sorgfältige Bedienung basierend auf den spezifischen Lastbedingungen, um negative Auswirkungen auf den Motor und die Lastgeräte zu vermeiden.