Miksi induktiomoottori vie enemmän virtaa käynnistyksessä kuin käytössä?

Induktiomotori (Induction Motor) vie enemmän virtaa käynnistyksen aikana kuin toiminnassa sen vuoksi, että moton sisällä on erilaisia sähkömagneettisiä ominaisuuksia käynnistyksen aikana. Tässä yksityiskohtainen selitys:

1. Suuri Virtavaatimus Käynnistyksen Aikana

1.1 Alkuperäisen Fluxin Luominen

Ei Alkuperäistä Rotaattorin Kenttää: Käynnistyksen aikana rotaattori on paikoillaan eikä sillä ole alkuperäistä pyörimismagneettista kenttää. Statorin tuottama pyörimismagneettinen kenttä täytyy luoda rotaattoriin flux.

Suuri Indusoitu Virta: Tämän alkuperäisen fluxin luomiseksi statorin on tuotettava vahva magneettinen kenttä, mikä aiheuttaa suuren virran kulkevan statorin kierroksissa.

1.2 Matala Voimasuhde

Jälkeen Tuleva Virta: Käynnistyksen aikana, koska rotaattori ei vielä pyöri, on suuri vaihe-ero rotaattorin ja statorin välillä, mikä johtaa hyvin matalaan voimasuhteeseen.

Reaktiivisen Voiman Vaatimus: Matala voimasuhde tarkoittaa, että suurin osa virtasta on reaktiivinen virta, joka käytetään magneettikentän luomiseen eikä hyödylliseen työhön.

2. Vähäisempi Virtavaatimus Toiminnassa

2.1 Lähestyessä Synkronisnopeutta

Rotaattorin Kentän Luominen: Kun moottori alkaa pyöriä ja vähitellen lähestyy synkronisnopeutta, rotaattoriin myös luodaan magneettinen flux.

Vähenevä Liukuminen: Liukuminen on ero rotaattorin nopeuden ja synkronisnopeuden välillä. Kun liukuminen pienenee, rotaattorin virta myös pienenee.

2.2 Korkeampi Voimasuhde

Vähenevä Vaihe-ero: Kun moottorin nopeus kasvaa, rotaattorin ja statorin välisen vaihe-eron väheneminen parantaa voimasuhdetta.

Kasvava Aktiivinen Voima: Korkeamman voimasuhteen tarkoittaa, että enemmän virtaa käytetään hyödylliseen työhön, mikä vähentää reaktiivisen virtan vaatimuksen.

3. Käynnistyksen Virta ja Toimintavirta Vertailussa

Käynnistyksen Virta: Yleensä induktiomotorin käynnistyksen virta voi olla 6-8 kertaa suurempi kuin normaali toimintavirta, tai jopa enemmän.

Toimintavirta: Normaalissa toiminnassa moottorin virta stabiloituu lähelle nimiarvoa, mikä on huomattavasti pienempi kuin käynnistyksen virta.

4. Käynnistystrategiat

Vähentääksesi korkeaa virtavaatimusta käynnistyksen aikana ja vähentääksesi vaikutusta sähköverkkoon ja moottoriin, käytetään useita käynnistystrategioita:

Suora Käynnistys (DOL):

Yhdistämällä moottori suoraan sähkövaraukseen, mikä on soveltuva pienille moottoreille.

Tähti-Delta Käynnistys:

Yhdistämällä moottori tähti-konfiguraatioon käynnistyksen aikana vähentääksesi käynnistyksen virtaa, ja siirtymällä delta-konfiguraatioon kun tietylle nopeudelle on saavutettu normaalin toiminnan.

Pehmeä Käynnistin:

Käyttämällä silikonivalvontarektifioinneja (SCR) tai muita elektronisia laitteita moottorin jännitteen asteittaiseen lisäämiseen, tarjoten pehmeän käynnistyksen prosessin ja vähentäen käynnistyksen virtaa.

Muuttuva Taajuusohjain (VFD):

Säätämällä moottorin taajuutta ja jännitettä saavutetaan pehmeä käynnistys ja nopeuden säädö.

Yhteenveto

Induktiomotori vie enemmän virtaa käynnistyksen aikana, koska se tarvitsee luoda alkuperäisen magneettisen fluxin rotaattoriin, ja voimasuhde on hyvin matala tässä vaiheessa. Kun moottorin nopeus kasvaa, rotaattorin magneettinen kenttä luodaan, liukuminen pienenee ja voimasuhde paranee, mikä johtaa virtaan pudotuksen normaaleihin toimintatasoihin. Käyttämällä sopivia käynnistystrategioita voidaan tehokkaasti vähentää korkeaa käynnistyksen virtaa, mikä vähentää vaikutusta sähköverkkoon ja moottoriin.