Start av en induktionsmotor

Tre - fasinduktionsmotorer: Självstartande mekanism och startmetoder

En tre-fasinduktionsmotor är i sig självstartande. När strömförsörjningen ansluts till statorn på en tre-fasinduktionsmotor genereras ett roterande magnetfält. Detta roterande magnetfält interagerar med rotor, vilket gör att den börjar rotera och initierar drift av induktionsmotorn. Vid startmomentet är motorernan lika med 1, och startströmmen är betydligt hög.

Startaren i en tre-fasinduktionsmotor har en roll som sträcker sig bortom bara start. Den har två huvudsakliga funktioner:

1. Strömgräns: Den minskar den stora startströmmen, som om den lämnades obegränsad, kunde skada motorns vindningar, överheta elektriska komponenter och skapa spänningsfall i försörjningssystemet.

2. Skydd: Den ger nödvändiga skydd mot överbelastning, som inträffar när motorn drar för mycket ström pga mekanisk belastning eller ovanliga driftförhållanden, samt under-spänningssituationer, där ett fall i försörjningsvoltaget kan leda till ineffektiv motorverksamhet eller till och med stannande.

Det finns två grundläggande metoder för att starta en tre-fasinduktionsmotor. En metod innebär att ansluta motorn direkt till full försörjningsvoltage. Den andra metoden innebär att applicera en reducerad voltage till motorn vid start. Det är viktigt att notera att momentet producerat av en induktionsmotor är proportionellt mot kvadraten av den applicerade voltagen. Därför genererar en motor betydligt mer moment när den startas vid full voltage jämfört med när den startas med reducerad voltage.

För korginduktionsmotorer, som används omfattande inom industriella och kommersiella applikationer, finns det tre huvudsakliga startmetoder:

Startmetoder för induktionsmotorer
Direktanslutning

Metoden för direktslutning (DOL) för induktionsmotorer är känd för sin enkelhet och kostnadseffektivitet. Med denna metod ansluts motorn direkt till full försörjningsvoltage. Denna enkla metod används typiskt för små motorer med en effekt upp till 5 kW. Genom att använda en DOL-startare för dessa mindre motorer kan potentiella variationer i försörjningsvoltaget minimeras, vilket säkerställer stabil drift av det elektriska systemet.

Stjärn-delta-startare

Stjärn-delta-startaren är en av de vanligaste och mest utbredda metoderna för att starta tre-fasinduktionsmotorer. Under normal drift är motorns statorvindningar konfigurerade i en deltanslutning. Under startfasen ansluts dock vindningarna i en stjärnkonfiguration. Denna stjärnanslutning minskar voltaget som appliceras till varje vindning, vilket begränsar startströmmen. När motorn har fått tillräcklig hastighet byts vindningarna sedan till deltanslutning, vilket möjliggör drift på full effekt.

Autotransformatorstartare

Autotransformatorer kan användas i både stjärnanslutna och deltanslutna konfigurationer. Deras primära funktion i samband med start av induktionsmotorer är att begränsa startströmmen. Genom att justera vändningsförhållandet hos autotransformatorn kan voltaget som levereras till motorn vid start minskas. Denna kontrollerade minskning av voltaget hjälper till att mildra den höga inrushingströmmen som uppstår när motorn först energiseras, vilket skyddar både motorn och det elektriska försörjningssystemet.

Direktanslutning, stjärn-delta och autotransformatorstartare är specifikt utformade för korgrotorinduktionsmotorer, som är vanliga i en mängd industriella och kommersiella applikationer på grund av deras robusta konstruktion och tillförlitliga drift.

Slipringinduktionsmotorstartarmetod

För slipringinduktionsmotorer involverar startprocessen anslutning av full försörjningsvoltage till startaren. Den unika designen av slipringmotorer, med sina externa rotorcirkuit, tillåter ytterligare kontroll under start. Anslutningsdiagrammet för en slipringinduktionsmotorstartare ger en visuell representation av hur de olika komponenterna interagerar för att underlätta startprocessen, vilket möjliggör bättre förståelse av dess drift och kontrollmekanismer.

När en slipringinduktionsmotor startas är hela startresistansen ursprungligen ansluten i rotorkretsen. Detta minskar effektivt strömmen som dras av statorn, vilket minimerar inrushingströmmen som annars skulle kunna stressa det elektriska systemet och motorn själv. När det elektriska försörjningssystemet energiserar motorn börjar rotor att rotera.

När motorn accelererar minskas rotorresistanserna systematiskt i etapper. Denna gradvisa avkoppling av resistanserna koordineras noggrant med ökningen av motorhastigheten. Genom detta kan motorn smidigt bygga upp sin hastighet samtidigt som den behåller optimala momentegenskaper.

När motorn når sin nominella fullbelastningshastighet tas alla startresistanser helt bort från kretsen. I detta skede kortslutras slipringarna. Detta kortslutning möjliggör att motorn fungerar med maximal effektivitet, eftersom den eliminerar den extra resistans som endast var nödvändig under startfasen, vilket möjliggör att motorn levererar sin fulla nominella prestanda.