Miks induktsioonimootor tarbib käivitamisel rohkem võimu kui töötamisel?

Induktiivne mootor (Induction Motor) võtab käivitamisel rohkem voolu kui töö ajal, sellepärast, et mootori sees käivitamise ajal on elektromagnetilised omadused sellised. Siin on üksikasjalik selgitus:

1. Suur Voolunõudlus Käivitamisel

1.1 Algse Fluxi Loomine

Puudub Algiline Rotori Väli: Käivitamisel on rotor paigutatud ja tal puudub algiline keerlev magnetväli. Stator toodud keerlev magnetväli peab looma rotorisse magnetflussi.

Suur Indutseeritud Vool: Selle algse fluxi loomiseks peab stator luua tugevat magnetvälja, mis põhjustab suure voolu statori küttejoondes.

1.2 Madal Voimafaktor

Jääkveelmine Vool: Käivitamisel, kuna rotor veel ei keerle, on rotorivoolu ja statorivoolu vahel suur faasisuurus, mis viib väga madala voimafaktoriga.

Reaktiivse Voolu Nõudlus: Madal voimafaktor tähendab, et suur osa voolust on reaktiivne vool, mida kasutatakse magnetvälja loomiseks, mitte kasuliku töö tegemiseks.

2. Väiksem Voolunõudlus Töö Ajal

2.1 Lähedus Sünkroonse Kiirusega

Rotori Väli Loome: Kui mootor hakkab keerlema ja järk-järgult läheneda sünkroonse kiirusele, siis loodakse ka rotorisse magnetfluss.

Vähenev Liikumistõus: Liikumistõus on rotorikiiruse ja sünkroonse kiiruse erinevus. Kui liikumistõus väheneb, siis väheneb ka rotorivool.

2.2 Kõrgem Voimafaktor

Vähenev Faasisuurus: Kui mootori kiirus suureneb, väheneb rotorivoolu ja statorivoolu vaheline faasisuurus, parandades voimafaktorit.

Suurem Aktiivne Voima: Kõrgem voimafaktor tähendab, et suurem osa voolust kasutatakse kasuliku töö tegemiseks, vähendades reaktiivse voolu nõudlust.

3. Käivitamise Voolu ja Töövoolu Võrdlus

Käivitamise Vool: Tavaliselt on induktiivse mootori käivitamise vool 6-8 korda suurem kui normaalne töövool, või isegi suurem.

Töövool: Tavalises töös stabiliseerub mootori vool lähedale normaalsele väärtusele, mis on oluliselt väiksem kui käivitamise vool.

4. Käivitamise Strategiad

Käivitamise ajal tekkiva suure voolunõudluse vähendamiseks ja selle mõju vähendamiseks elektrivõrgule ja mootorile endale kasutatakse tavaliselt mitmeid käivitamise strateegiaid:

Otsese Käivitamise (DOL):

Mootori otsene ühendamine elektrivooallikaga, sobib väikeste mootorite jaoks.

Tähe-Delta Käivitamine:

Mootori ühendamine tähestikulises konfiguratsioonis käivitamise ajal, et vähendada käivitamise voolu, ja seejärel ümberühendamine deltakonfiguratsiooniga, kui saavutatakse kindel kiirus normaalseks tööks.

Peen-Käivitaja:

Silitsiumkontrolltähtede (SCR) või muude elektroniliste seadmete kasutamine, et järk-järgult suurendada mootori pinget, pakkudes soola käivitamise protsessi ja vähendades käivitamise voolu.

Muutuv Frequentside Juhendaja (VFD):

Mootori sageduse ja pinge reguleerimine, et saavutada soolane käivitamine ja kiiruse kontroll.

Kokkuvõte

Induktiivne mootor võtab käivitamisel rohkem voolu, sest ta peab looma algse magnetflussi rotorisse, ja selle ajal on voimafaktor väga madal. Kui mootori kiirus suureneb, loodetakse rotorisse magnetväli, liikumistõus väheneb ja voimafaktor paraneb, mis viib voolu vähendamiseni normaalselt töötamise tasemele. Sobivate käivitamisstrateegiate abil saab efektiivselt vähendada suurt käivitamise voolu, vähendades selle mõju elektrivõrgule ja mootorile.