Pokretanje indukcijskog motora

Tri-fazni indukcijski motori: Mekanizam samopokretanja i metode pokretanja

Tri-fazni indukcijski motor je po prirodi samopokretni. Kada se napajanje poveže sa statorom tri-faznog indukcijskog motora, generiše se rotirajuće magnetno polje. Ovo rotirajuće magnetno polje interaguje sa rotorom, čime rotor počinje da rotira i započinje rad indukcijskog motora. U trenutku pokretanja, klizanje motora je jednako 1, a početni tok je značajno visok.

Uloga startera u tri-faznom indukcijskom motoru proširena je izvan samo pokretanja. On ima dve glavne funkcije:

1. Ograničenje toka: Smanjuje značajan početni tok, koji, ako ne bude kontrolisan, može dovesti do oštećenja vijaka motora, pregrejavanja električnih komponenti i padova napona u sistemu napajanja.

2. Zaštita: Pruža važnu zaštitu od preopterećenja, koja nastaje kada motor povlači preveliki tok zbog mehaničkog stresa ili neobičnih uslova rada, i situacija sa podnapajanjem, gde pad napona može dovesti do neefikasne operacije motora ili čak zaustavljanja.

Postoje dva fundamentalna pristupa pokretanju tri-faznog indukcijskog motora. Jedna metoda uključuje direktno povezivanje motora na pun napon napajanja. Drugi pristup uključuje primenu smanjenog napona na motoru prilikom pokretanja. Važno je napomenuti da je moment koji proizvodi indukcijski motor proporcionalan kvadratu primljenog napona. Stoga, motor proizvodi značajno veći moment kada se pokrene na punom naponu u poređenju sa pokretanjem sa smanjenim naponom.

Za rešetasti indukcijske motive, koji su široko korišćeni u industrijskim i poslovnim aplikacijama, postoje tri glavne metode pokretanja:

Metode pokretanja indukcijskih motora
Pokretač direktnog povezivanja

Metoda pokretača direktnog povezivanja (DOL) za indukcijske motive je poznata po svojoj jednostavnosti i ekonomičnosti. Sa ovim pristupom, motor se direktno povezuje na pun napon napajanja. Ova jednostavna metoda obično se koristi za male motive sa snage do 5 kW. Koristeći DOL pokretač za ove manje motive, moguće je minimizirati potencijalne fluktuacije napona u sistemu napajanja, obezbeđujući stabilnu operaciju električnog sistema.

Pokretač sa Y-Δ konverzijom

Pokretač sa Y-Δ konverzijom je jedna od najčešćih i najšire prihvaćenih metoda pokretanja tri-faznih indukcijskih motora. U normalnom radu, vijaci statora motora su konfigurisani u Δ vezu. Međutim, tokom faze pokretanja, vijaci su inicijalno povezani u Y vezu. Ova Y veza smanjuje napon primljen na svaki vijak, time ograničavajući početni tok. Nakon što motor dobije dovoljnu brzinu, vijaci se zatim prebacuju na Δ vezu, omogućavajući motoru da radi na punoj snazi.

Pokretač sa avtotransformatorom

Avtotransformatori mogu biti korišćeni u Y-vezanim ili Δ-vezanim konfiguracijama. Njihova primarna funkcija u kontekstu pokretanja indukcijskog motora jeste ograničavanje početnog toka. Podešavajući odnos broja navijanja avtotransformatora, može se smanjiti napon koji se isporučuje motoru tokom pokretanja. Ovo kontrolisano smanjenje napona pomaže u umanjenju visokog ulaznog toka koji se javlja kada se motor prvi put energizuje, štitići tako i motor i električni sistem napajanja.

Pokretači direktnog povezivanja, Y-Δ i sa avtotransformatorom su specifično dizajnirani za rešetaste rotorne indukcijske motive, koji su u velikoj meri prisutni u širokom spektru industrijskih i poslovnih aplikacija zbog njihove čvrste konstrukcije i pouzdanog rada.

Metoda pokretanja indukcijskog motora sa kliznim prstenovima

Za indukcijske motive sa kliznim prstenovima, proces pokretanja uključuje povezivanje punog napona napajanja preko pokretača. Jedinstveni dizajn motora sa kliznim prstenovima, sa njihovim spoljnim rotor sklopovima, omogućava dodatnu kontrolu tokom pokretanja. Shema povezivanja pokretača indukcijskog motora sa kliznim prstenovima daje vizualnu reprezentaciju kako različite komponente interagiraju kako bi omogućile proces pokretanja, omogućavajući bolje razumevanje njegovog rada i mehanizama kontrole.

Prilikom pokretanja indukcijskog motora sa kliznim prstenovima, inicijalno se celokupno početno otpor povezuje u rotor sklop. Ovo efektivno smanjuje tok napajanja povučen od strane statora, minimizirajući ulazni tok koji bi inače mogao optereti električni sistem i sam motor. Dok se električno napajanje energizuje motor, rotor počinje da rotira.

Kako motor ubrzava, rotor otpori se sistematski smanjuju u fazama. Ovo postepeno isključivanje otpora pažljivo se koordiniše sa povećanjem brzine rotacije motora. Time se motor može gladko gradi svoju brzinu dok održava optimalne karakteristike momenata.

Kada motor dostigne svoju nominalnu brzinu pod punom opterećenju, svi početni otpori su potpuno uklonjeni iz sklopa. U tom trenutku, klizni prstenovi su kratko spojeni. Ovo kratak spoj omogućava motoru da radi sa maksimalnom efikasnošću, jer eliminira dodatni otpor koji je bio potreban samo tokom faze pokretanja, omogućavajući motoru da dostavi svoju punu nominalnu snagu.