Γιατί ένα ρευστοροπηρικό μοτέρ παίρνει περισσότερη ρεύμα στην εκκίνηση από ό,τι κατά τη λειτουργία;

Ένας επαναστατικός μοτέρ (Induction Motor) απαιτεί περισσότερη ρευστή κατά την έναρξη λειτουργίας σε σύγκριση με την τυπική λειτουργία, λόγω των ηλεκτρομαγνητικών χαρακτηριστικών μέσα στον μοτέρ κατά την έναρξη. Εδώ ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση:

1. Υψηλή Απαίτηση Ρευστής Κατά Την Έναρξη

1.1 Δημιουργία Αρχικού Φλεξ

Χωρίς Αρχικό Περιστροφικό Πεδίο: Κατά την έναρξη, ο περιστροφικός είναι σταθερός και δεν έχει αρχικό περιστροφικό μαγνητικό πεδίο. Το περιστροφικό μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το στάτορ πρέπει να δημιουργήσει ένα μαγνητικό φλεξ στον περιστροφικό.

Υψηλή Επαναστατική Ρευστή: Για να δημιουργηθεί αυτό το αρχικό φλεξ, το στάτορ πρέπει να παράγει ένα δυνατό μαγνητικό πεδίο, το οποίο προκαλεί την διάρροη μεγάλης ρευστής μέσω των στροφών του στάτορ.

1.2 Χαμηλός Συντελεστής Δύναμης

Παραμετρική Ρευστή: Κατά την έναρξη, αφού ο περιστροφικός δεν έχει ακόμα ξεκινήσει να περιστρέφεται, υπάρχει μεγάλη φάση διαφορά μεταξύ της ρευστής του περιστροφικού και της ρευστής του στάτορ, προκαλώντας πολύ χαμηλό συντελεστή δύναμης.

Απαίτηση Αντιδραστικής Δύναμης: Ένας χαμηλός συντελεστής δύναμης σημαίνει ότι οι περισσότερες ρευστές είναι αντιδραστικές, χρησιμοποιούμενες για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου αντί για χρήσιμο έργο.

2. Χαμηλότερη Απαίτηση Ρευστής Κατά Την Λειτουργία

2.1 Προσέγγιση Συνδρομικής Ταχύτητας

Δημιουργία Πεδίου Περιστροφικού: Όσο ο μοτέρ ξεκινά να περιστρέφεται και σταδιακά πλησιάζει τη συνδρομική ταχύτητα, το μαγνητικό φλεξ στον περιστροφικό επίσης δημιουργείται.

Μείωση Σλιπ: Ο σλιπ είναι η διαφορά μεταξύ της ταχύτητας του περιστροφικού και της συνδρομικής ταχύτητας. Όσο μειώνεται ο σλιπ, μειώνεται και η ρευστή του περιστροφικού.

2.2 Υψηλότερος Συντελεστής Δύναμης

Μείωση Φάσης Διαφοράς: Όσο αυξάνεται η ταχύτητα του μοτέρ, η φάση διαφορά μεταξύ της ρευστής του περιστροφικού και της ρευστής του στάτορ μειώνεται, βελτιώνοντας τον συντελεστή δύναμης.

Αύξηση Ενεργού Δύναμης: Ένας υψηλότερος συντελεστής δύναμης σημαίνει ότι περισσότερες ρευστές χρησιμοποιούνται για χρήσιμο έργο, μειώνοντας την απαίτηση για αντιδραστική δύναμη.

3. Σύγκριση Ρευστής Έναρξης και Λειτουργίας

Ρευστή Έναρξης: Συνήθως, η ρευστή έναρξης ενός επαναστατικού μοτέρ μπορεί να είναι 6 έως 8 φορές την ρευστή τυπικής λειτουργίας, ή ακόμα και υψηλότερη.

Ρευστή Λειτουργίας: Κατά την κανονική λειτουργία, η ρευστή του μοτέρ σταθεροποιείται κοντά στην τυπική τιμή, σημαντικά χαμηλότερη από την ρευστή έναρξης.

4. Στρατηγικές Έναρξης

Για τη μείωση της υψηλής ρευστής κατά την έναρξη και τη μείωση της επίδρασης στο δίκτυο ενέργειας και στον ίδιο τον μοτέρ, χρησιμοποιούνται συνήθως ορισμένες στρατηγικές έναρξης:

Direct-On-Line Starting (DOL):

Ευθεία σύνδεση του μοτέρ στην πηγή ενέργειας, κατάλληλη για μικρούς μοτέρ.

Star-Delta Starting:

Σύνδεση του μοτέρ σε αστεράκι κατά την έναρξη για μείωση της ρευστής έναρξης, μετά σύνδεση σε δέλτα όταν επιτευχθεί συγκεκριμένη ταχύτητα για κανονική λειτουργία.

Soft Starter:

Χρήση σιλικόνιου-ελεγχόμενων ορθογωνίων (SCRs) ή άλλων ηλεκτρονικών συσκευών για σταδιακή αύξηση της τάσης του μοτέρ, παρέχοντας ομαλή έναρξη και μείωση της ρευστής έναρξης.

Variable Frequency Drive (VFD):

Προσαρμογή της συχνότητας και της τάσης του μοτέρ για να επιτευχθεί ομαλή έναρξη και έλεγχος ταχύτητας.

Σύνοψη

Ο επαναστατικός μοτέρ απαιτεί περισσότερη ρευστή κατά την έναρξη, διότι χρειάζεται να δημιουργήσει αρχικό μαγνητικό φλεξ στον περιστροφικό, και ο συντελεστής δύναμης είναι πολύ χαμηλός σε αυτό το στάδιο. Όσο αυξάνεται η ταχύτητα του μοτέρ, το μαγνητικό φλεξ στον περιστροφικό δημιουργείται, ο σλιπ μειώνεται και ο συντελεστής δύναμης βελτιώνεται, προκαλώντας τη μείωση της ρευστής σε κανονικά επίπεδα λειτουργίας. Με τη χρήση κατάλληλων στρατηγικών έναρξης, η υψηλή ρευστή έναρξης μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά, μειώνοντας την επίδραση στο δίκτυο ενέργειας και τον μοτέρ.