چرا موتور القایی در هنگام روشن شدن جریان بیشتری می‌کشد نسبت به زمان کار؟

موتور القندوس (Induction Motor) در زمان شروع به کار جریان بیشتری نسبت به حالت عملکرد معمولی مصرف می‌کند، به دلیل ویژگی‌های الکترومغناطیسی داخل موتور در مرحله شروع. در اینجا توضیحات دقیق‌تر آمده است:

1. تقاضای جریان بالا در زمان شروع به کار

1.1 تاسیس فلوکس اولیه

عدم وجود میدان مغناطیسی اولیه روتور: در زمان شروع به کار، روتور ساکن است و هیچ میدان مغناطیسی چرخان اولیه‌ای ندارد. میدان مغناطیسی چرخان توسط استاتور باید فلوکس مغناطیسی را در روتور تاسیس کند.

جریان القایی بالا: برای تاسیس این فلوکس اولیه، استاتور باید میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند که باعث می‌شود جریان بزرگی از سیم‌پیچ‌های استاتور عبور کند.

1.2 ضریب قدرت پایین

جریان متأخر: در زمان شروع به کار، چون روتور هنوز چرخیده نیست، اختلاف فاز بزرگی بین جریان روتور و جریان استاتور وجود دارد که منجر به ضریب قدرت بسیار پایین می‌شود.

تقاضای قدرت واکنشی: ضریب قدرت پایین به این معناست که بیشتر جریان جریان واکنشی است که برای تاسیس میدان مغناطیسی استفاده می‌شود و نه برای انجام کار مفید.

2. تقاضای جریان کمتر در حالت عملکرد معمولی

2.1 نزدیک شدن به سرعت همزمان

تاسیس میدان روتور: با شروع چرخش موتور و به تدریج نزدیک شدن به سرعت همزمان، فلوکس مغناطیسی در روتور نیز تاسیس می‌شود.

کاهش اسلیپ: اسلیپ تفاوت بین سرعت روتور و سرعت همزمان است. با کاهش اسلیپ، جریان روتور نیز کاهش می‌یابد.

2.2 ضریب قدرت بالاتر

کاهش اختلاف فاز: با افزایش سرعت موتور، اختلاف فاز بین جریان روتور و جریان استاتور کاهش می‌یابد و ضریب قدرت بهبود می‌یابد.

افزایش قدرت فعال: ضریب قدرت بالاتر به این معناست که بیشتر جریان برای انجام کار مفید استفاده می‌شود و تقاضای جریان واکنشی کاهش می‌یابد.

3. مقایسه جریان شروع به کار و جریان عملکرد معمولی

جریان شروع به کار: معمولاً جریان شروع به کار موتور القندوس ۶ تا ۸ برابر جریان اسمی عملکرد معمولی یا حتی بیشتر است.

جریان عملکرد: در حالت عملکرد معمولی، جریان موتور نزدیک به مقدار اسمی ثابت می‌شود که به طور قابل توجهی کمتر از جریان شروع به کار است.

4. استراتژی‌های شروع به کار

برای کاهش جریان بالای شروع به کار و کاهش تأثیر بر شبکه برق و خود موتور، چند استراتژی شروع به کار معمولاً استفاده می‌شود:

شروع مستقیم (DOL):

متصل کردن مستقیم موتور به منبع برق، مناسب برای موتورهای کوچک.

شروع ستاره-دلتا:

متصل کردن موتور در کانفیگوراسیون ستاره در زمان شروع به کار برای کاهش جریان شروع به کار، سپس تغییر به کانفیگوراسیون دلتا پس از رسیدن به سرعت مشخص برای عملکرد معمولی.

استارتر نرم:

استفاده از دیودهای کنترل شده با سیلیکون (SCRs) یا دیگر دستگاه‌های الکترونیکی برای افزایش تدریجی ولتاژ موتور، ارائه فرآیند شروع به کار صاف و کاهش جریان شروع به کار.

درایو فرکانس متغیر (VFD):

تنظیم فرکانس و ولتاژ موتور برای دستیابی به شروع به کار صاف و کنترل سرعت.

خلاصه

موتور القندوس در زمان شروع به کار جریان بیشتری مصرف می‌کند چون باید فلوکس مغناطیسی اولیه را در روتور تاسیس کند و ضریب قدرت در این مرحله بسیار پایین است. با افزایش سرعت موتور، میدان مغناطیسی روتور تاسیس می‌شود، اسلیپ کاهش می‌یابد و ضریب قدرت بهبود می‌یابد، که باعث کاهش جریان به سطح عملکرد معمولی می‌شود. با استفاده از استراتژی‌های شروع به کار مناسب، می‌توان جریان شروع به کار بالا را موثرانه کاهش داد و تأثیر آن را بر شبکه برق و موتور کاهش داد.