Start av en induksjonsmotor

Tre - fas induksjonsmotorer: Selvstartermekanisme og startemetoder

En tre-fas induksjonsmotor er i seg selv selvtstartende. Når strømforsyningen kobles til statoren på en tre-fas induksjonsmotor, dannes et roterende magnetfelt. Dette roterende magnetfeltet interagerer med rotor, som dermed begynner å rotere og sette igang induksjonsmotoren. Ved starten er motorens slip lik 1, og startstrømmen er betydelig høy.

Starterens rolle i en tre-fas induksjonsmotor går ut over bare start. Den har to primære funksjoner:

1. Strømbegrensning: Den reduserer den store startstrømmen, som uten kontroll kunne forårsake skader på motorvindingene, overoppvarming av elektriske komponenter, og spenningsfall i forsyningsystemet.

2. Beskyttelse: Den gir nødvendige beskyttelsesforanstaltninger mot overlast, som oppstår når motoren trekker for mye strøm på grunn av mekanisk stress eller uvanlige driftsforhold, samt under-spenningsituasjoner, hvor et fall i forsyningspåkrevd spenning kan føre til ineffektiv motoroperasjon eller enda stalling.

Det er to grunnleggende tilnærminger til å starte en tre-fas induksjonsmotor. En metode involverer å koble motoren direkte til full forsyningspåkrevd spenning. Den andre tilnærmingen innebærer å bruke redusert spenning til motoren ved start. Det er viktig å merke seg at dreiemomentet produsert av en induksjonsmotor er proporsjonalt med kvadratet av den anvendte spenningen. Dermed genererer en motor betydelig mer dreiemoment når den starter ved full spenning sammenlignet med når den starter med redusert spenning.

For kasseinduksjonsmotorer, som er vidt brukte i industrielle og kommersielle applikasjoner, er det tre hovedstartemetoder:

Startemetoder for induksjonsmotorer
Direkte på linje starter

Direkte på linje (DOL) startermetoden for induksjonsmotorer er kjent for sin enkelhet og kostnadseffektivitet. Med denne metoden kobles motoren direkte til full forsyningspåkrevd spenning. Denne enkle metoden brukes typisk for små motorer med effektopptil 5 kW. Ved å bruke en DOL-starter for disse mindre motorer, kan potensielle fluktuasjoner i forsyningspåkrevd spenning minimeres, noe som sikrer stabil operasjon av elektriske systemer.

Stjerne-delta starter

Stjerne-delta starter er en av de mest vanlige og utbredte metodene for å starte tre-fas induksjonsmotorer. I normal drift er motorens statorvindinger konfigurert i en deltakobling. Imidlertid, under startfasen, kobles vindingene først i en stjernekonfigurasjon. Denne stjernekonfigurasjonen reduserer spenningen som anvendes på hver vinding, og dermed begrenser startstrømmen. Når motoren har fått nok fart, byttes vindingene da til deltakoblingen, slik at motoren kan operere med sitt fullverdiytelighet.

Autotransformator starter

Autotransformatorer kan brukes både i stjerne-koblede og delta-koblede konfigurasjoner. Deres primære funksjon i forbindelse med induksjonsmotorstart er å begrense startstrømmen. Ved å justere omslagsforholdet i autotransformator, kan spenningen som leveres til motoren under start, reduseres. Denne kontrollerede reduksjonen i spenning hjelper til å begrense den høye inrush-strømmen som oppstår når motoren først energiseres, og beskytter både motoren og elektriske forsyningsystemet.

Direkte på linje, stjerne-delta, og autotransformator starter er spesielt designet for kasse rotor induksjonsmotorer, som er forekomne i en rekke industrielle og kommersielle applikasjoner på grunn av sin robuste konstruksjon og pålitelige operasjon.

Slipring induksjonsmotor startemetode

For slipring induksjonsmotorer, involverer startprosessen å koble full forsyningspåkrevd spenning over starteren. Den unike designen av slipringmotorer, med deres eksterne rotor-sirkuit, tillater ytterligere kontroll under start. Forbindelsesdiagrammet for en slipring induksjonsmotor starter gir en visuell representasjon av hvordan de ulike komponentene interagerer for å muliggjøre startprosessen, noe som gir bedre forståelse av dens operasjon og kontrollmekanismer.

Ved start av en slipring induksjonsmotor, kobles full startmotstand inn i rotorsirkuitet. Dette reduserer effektivt strømmen som trekkes av stator, og minimerer inrush-strømmen som ellers kunne belaste elektriske systemer og motoren selv. Når elektriske forsyning energiserer motoren, begynner rotoren å rotere.

Når motoren akselererer, reduseres rotor-motstandene systematisk i trinn. Denne gradvis utskjæringen av motstandene koordineres nøyaktig med økningen i motorens rotasjonsfart. Ved å gjøre dette, kan motoren jevnt bygge opp sin fart samtidig som den beholder optimale dreiemomentegenskaper.

Når motoren når sin nominerte full-last fart, fjernes alle startmotstandene helt fra sirkuitet. På dette punktet kortslutteres slipringene. Denne kortslutningen lar motoren operere med maksimal effektivitet, da den eliminerer den ekstra motstanden som bare var nødvendig under startfasen, og lar motoren levere sin fullverdiytelighet.