Пусковой момент электродвигателя

В процессе перехода механизма из состояния статики в состояние активности, на обмотки мотора начинает поступать номинальное напряжение, имеющее стандартную частоту. Именно тогда асинхронник может потребить наибольший объем энергии.

Под пусковым крутящим моментом мотора понимается момент его вращения в то время, как ротор остается статичным, а частота и напряжение переменного тока остаются номинальными. ПМ электромотора называется процесс развития повышенного вращающего момента.
Чтобы выявить показатель пускового момента, существует формула, которая предполагает использование кратности пм. Эта величина указывается в паспорте устройства. Чтобы определить величину пм асинхронника, нужно применить формулу:

Повышенных цифр на индикаторах пускового тока лучше не допускать в процессе запуска мотора, поскольку это может способствовать недостатку энергии, требующейся для корректной работы всех прочих систем и механизмов. Чтобы свести к минимуму значение тока пуска рационально применять пм по типу звезда и треугольник. Такие схемы более всего распространены при подключении электрических моторов.
Пусковой момент АЭД с фазным ротором обусловлен показателями по активному сопротивлению регулируемых резисторов, оказавшихся выведенными в роторную цепь. У асинхронников с короткозамкнутым ротором пусковой момент характеризуется наибольшим показателем. Но при этом существенно снижается показатель пускового тока.
Проверка электродвигателя по пусковому моменту проводится, учитывая динамическую нагрузку от маховых масс конструкции и дополнительного момента, который создается при помощи силы трения.
Короткозамкнутые асинхронные двигатели с повышенным пм имеют особенную конструкцию ротора. Эти свойства характерны для двигателей, имеющих двухклеточные и глубокопазные роторы.
Пусковой момент АЭД при уменьшении напряжения в 2 раза тоже уменьшается. Это подходит для конструкций, где произвести запуск можно с минимальной нагрузкой.

Что считать пусковым моментом

Многие задаются вопросом о том, как понимать кратность пускового момента АЭД. Ничего сложного здесь нет, поскольку сведения указываются в сертификате, паспорте или другом сопроводительном документе на электронный мотор. Под пусковым моментом понимается вращающий момент, который инициируется механическим способом. Его развивает мотор на валу непосредственно при запуске аккурат в то время, когда ток проходит через двигатель.
Иными словами, ПМ – вращающий момент, проявляющийся на валу, когда ток имеет устоявшееся значение, а скорость вращения нулевая, а обмотки электродвигателя имеют номинальное по частоте и напряжению значение.

Способы определения пускового момента

Чтобы узнать, как определить максимальный пусковой момент АЭД, потребуется воспользоваться специальной формулой:

Она помогает понять, за счет чего удастся повысить показатель. Стоит сказать о том, что пусковой момент обусловлен напряжением, которое подводится к обмотке статора. Чем оно ниже, тем дольше запускается двигатель и, соответственно, пусковой ток увеличивается, как и рабочий.

Расчет пускового момента

Он определяется по определенной формуле. Величина кратности может варьироваться в промежутке от 1.5 до 6. Важно соблюдать правило, в соответствии с которым статический момент всегда должен оказываться меньше пускового. Без этого невозможно добиться корректной работы мотора.
Чтобы понять, как определяется кратность ПМ асинхронника, нужно разобраться в самом механизме работы устройства. Непосредственно при запуске электрический мотор будет потреблять пусковой ток, показатель его существенно выше, чем у рабочего. Именно величина, которая обозначает разницу между указанными токами, обозначается как кратность, ее принято учитывать, как коэффициент. Но номинальный и рабочий токи – это разные обозначения, которые не стоит путать. Кратность тока обусловлена мощностью мотора. Если мощность невелика, то пусковой ток высокий.
Как определить пусковой момент электродвигателя и как определить пусковой момент асинхронного двигателя? Существует формула пусковой момент АЭД для расчета. Можно воспользоваться методом электрических измерений или воспользоваться специальными таблицами.

Увеличение пускового момента

Пусковой момент удастся увеличить за счет частотного преобразователя. Если сменить показатель сопротивления пускового реостата, удастся достичь большего пускового момента.
Но что произойдет, если уменьшить напряжение пускового момента вдвое? Он резко упадет. Изменение первичного тока определяется загрузкой электрического двигателя. При большой нагрузке асинхронного двигателя уменьшение напряжения на его зажимах приводит к перегрузке обмоток двигателя токами со всеми вытекающими отсюда последствиями. Наоборот, пусковой момент асинхронного двигателя при введении реостата в фазный ротор увеличивается.
Существуют правила, в соответствии с которыми должен проводиться запуск асинхронного электродвигателя. При каком способе пуска увеличивается пусковой момент асинхронного двигателя? Соединение ротора с реостатом во время включения подойдет для включения в работу моторов с разным ротором. Если в цепь входит реостат, то уровень сопротивления увеличивается. Это обеспечивает увеличение пускового момента.
Асинхронные моторы, обладающие повышенным пусковым моментом созданы специально для приводов механизмов, характеризующихся высокими нагрузками на момент запуска. А вот моторы с повышенным показателем скольжения используют для оборудования, имеющего неравномерные ударные характеристики нагрузки и высокую частоту запусков и реверсов.
Как повысить пусковой момент? Нужно использовать АЭД с высоким ПМ. Его дальнейшее увеличение можно произвести, если использовать двигатели с обмоткой ротора по типу двойной «беличьей клетки», паз обязательно должен быть глубоким. У такого АЭД на роторе будет присутствовать пара короткозамкнутых обмоток. Одна из них пусковая, а другая рабочая. Чтобы повысить ПМ обмотка для запуска должна обладать большим активным сопротивлением, нежели рабочая.

Вычисление пускового момента однофазного АЭД при включенной и отключенной обмотке

ПМ для ротора однофазного мотора соответствует нулю, потому что одна обмотка создает два одинаковых по амплитуде магнитных поля только противоположных по направлению, и сумма их векторов будет равна 0.
Пусковым моментом однофазного АЭД называется вращающий момент, развивающийся на валу АЭД, когда ротор статичен, а статор тока закреплен на обмотках.
Ключевыми элементами каждого асинхронника можно по праву считать ротор (вращающийся элемент) и статор (неподвижная часть). За счет статора обеспечивается магнитное поле для вращения ротора.
ПМ однофазного АЭД без пусковой обмотки соответствует 1/2 максимального момента.

Пусковой момент асинхронного двигателя: расчет и способы увеличения

Переход двигателя из покоя в рабочее состояние называют пусковым моментом асинхронного электродвигателя. При этом подразумевается, что на обмотки двигателя подано номинальное напряжение стандартной частоты. Этот временной промежуток называют «моментом трогания», «начальным моментом» или «начальный пусковой момент асинхронного двигателя». При этом электродвигатель потребляет максимальное количество электроэнергии. Она расходуется на преодоление тормозного момента вала, потерь в двигателе для придания вращательного момента механизмам. В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, как рассчитывается пусковой момент электродвигателя и как его можно увеличить.

• Расчет пускового момента
• Методы увеличения М_пуск
• Схемы включения асинхронного двигателя
• Способы снижения пусковых токов АД

Расчет пускового момента

Пусковой момент, который зависит от номинального усилия на валу и кратности пускового момента, можно вычислить по формуле:

М_пуск=М_н*К_пуск.,

где:

• М_н — номинальное усилие на валу электродвигателя;
• К_пуск.— кратность пусков, паспортная величина, которая принимает значения от 1,5 до 6.

На практике применяют другую формулу:

М_пуск=9,55*Р₂* 1000/F1,

Необходимые данные указываются на шильдике двигателя или в паспорте, где F1 — номинальные обороты.

Р₂ равна номинальной мощности в кВт, является расчетной величиной.

Для того, чтобы узнать значение Р₂, следует воспользоваться формулой, в которой учитываются пусковой ток, напряжение сети, скольжение. Эти данные можно узнать в паспорте, справочнике или на сайте завода-изготовителя.

Р₂=(1,732*U*I_пуск)/S₁*1000.

Методы увеличения М

_пуск

Из формулы видно, от чего зависит пусковой момент асинхронного двигателя и как увеличить его, изменяя параметры. Он зависит от мощности трехфазного двигателя и величины скольжения.

Мощность определяется по формуле, корень из 3 умноженный на напряжение и ток. Скольжение изменяет свое значение в зависимости от оборотов вала механизма. При оборотах двигателя равных нулю, скольжение принимает значение равное 1.

При разгоне электродвигателя оно уменьшается и стремится к нулю при достижении номинальных оборотов ротора. Для того чтобы увеличить пусковой момент, достаточно увеличить пусковой ток или питающее напряжение. Величину скольжения изменить нельзя.

Для примера приведем расчет пускового момента, используя паспортные данные некоторых двигателей. Результат сведен в нижеприведенную таблицу:

При этом следует помнить, что использование электродвигателя в механизмах с пусковым моментом, превышающим усилие двигателя на валу – недопустимо. В этом случае электродвигатель не сможет преодолеть потери в двигателе и тормозной момент механизма. Он просто выйдет из строя. Т.е. усилие электродвигателя недостаточно для нормальной работы устройства.

Схемы включения асинхронного двигателя

Для уменьшения воздействия пусковых токов применяются различные схемы включения. Это зависит от механизма и мощности электродвигателя.

Типовое включение двигателя осуществляется напрямую. Напряжение на обмотки подается через магнитный пускатель.

Во время пуска в сети возникает бросок тока, который превышает номинальный в 5-7 раз. Длительность зависит от мощности электродвигателя и нагрузки на валу. Чем мощнее устройство, тем длительнее период разгона.

В результате возникает понижение напряжения в сети, что отрицательно сказывается на аппаратуре, подключенной к этой цепи. Маломощные не оказывают существенного влияния на сети.

На графике снизу представлена зависимость тока от времени разгона электродвигателя:

При запуске мощного электропривода 10 и более кВт следует ограничивать пусковой ток. Это необходимо, чтобы сети не испытывали значительные перегрузки, в результате, которой происходит понижение напряжения сети, что приводит к нештатной ситуации.

Для этого применяются схемы переключения с треугольника на звезду, используются токоограничивающие устройства или частотные преобразователи.

Способы снижения пусковых токов АД

Уменьшить пусковые токи асинхронного двигателя можно несколькими способами. Перечислим их по порядку.

Наиболее распространенным методом, является запуск двигателя при пониженном напряжении. Для чего коммутируют обмотки асинхронного двигателя. В начальный момент пуска, обмотки переключают с треугольника на звезду. После набора оборотов коммутацию возвращают в первоначальное положение. При этом следует учитывать, что пусковой момент при таком запуске уменьшается. Например, при снижении напряжения в 1,72 (корень квадратный из 3) раза, момент уменьшится в три раза. Такой метод применяется при запуске механизмов с минимальной нагрузкой на валу, где установлены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Так же ограничение токов во время запуска двигателя осуществляют включением последовательно с обмотками статора индукционных сопротивлений. В некоторых случаях для этих целей используются резисторы. После выхода двигателя на оптимальные режимы, резисторы шунтируются.

На рисунке снизу показаны варианты запуска при пониженном напряжении:

Пуск при пониженном напряжении

При уменьшении нагрузки на валу можно регулировать пусковые токи. В первоначальный промежуток времени подключается часть нагрузки. После достижения оптимальных оборотов, подается полная нагрузка.

Для мощных устройств применяют реостатный запуск. Такой пуск используют для приводов укомплектованных асинхронными электродвигателями с фазным ротором. Регулировка производится ступенчато, т.е. резисторы отключаются постепенно с набором скорости вращения. Таким образом обеспечивается плавный пуск.

На рисунке снизу представлена принципиальная схема запуска:

График токов при прямом и плавном пуске электропривода:

Наиболее щадящий запуск механизмов обеспечивает пуск с помощью частотного преобразователя. В этом случае частотный преобразователь самостоятельно выбирает оптимальные режимы. При этом можно увеличить пусковой момент, не повышая нагрузку на сети. Использование частотного преобразователя полностью исключаются нежелательные броски тока в сети.

Вот и были рассмотрены способы увеличения пускового момента асинхронного двигателя, а также правильный его расчет. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Starting torque

Country, region and language selection

International websites

ksb. comENDE

Search for terms in lexicon

from A to Z

• A
• B
• C
• D
• E
• F ​​
• G
• H
• I
• J
• K
• L
• M
• N
• O
• P
• Q
• R
• S
• T
• U
• V
• W
• x
• Y
• Z

Начало Торт . процесс ). Он рассчитывается на основе отношения мощности (P) к угловой скорости (ω) и представляется как функция скорости вращения.

Факторы, влияющие на крутящий момент:

• Ход кривые характеристик для напора  и насоса потребляемой мощности  в зависимости от расхода  и скорости вращения .
• Положение рабочей точки на характеристических кривых
• Режим разгона привода , характеризуемый временем разгона (t _a ) агрегата (насоса и двигателя)
• Характеристическая кривая системы по отношению к клапанам
• Время разгона (t _aQ ) для разгона массы жидкости в заполненном трубопроводе

t _aQ     Время разгона массы жидкости в трубопроводе, с
Q 1 дюйм 4   90 Расход 3 /s
H ₀      Напор (напор), м
H _A,0  Статическая часть характеристики системы, м
g        Ускорение свободного падения, м/с ² L eng 
трубопровода в м
A        Площадь поперечного сечения трубопровода в м ²

Чтобы проиллюстрировать возможное изменение пускового крутящего момента при низких удельных скоростях, напор (H), потребляемая мощность (P) и пусковой крутящий момент (T _P ) радиального насоса исследуются при различных условиях эксплуатации. условия. См. рис. 1. Начальный крутящий момент

Все кривые начального крутящего момента (T _p ) начинаются с пускового момента (T _PL ) для преодоления статического трения подшипника и уплотнения. Они отражают увеличение крутящего момента вместе с увеличением скорости вращения (n) и увеличение подводимой мощности (P) в зависимости от увеличения расхода (Q). Эти процессы происходят либо одновременно, либо последовательно.

В отличие от центробежных насосов с низкими удельными скоростями, при высоких удельных скоростях (например, у пропеллерных насосов) развивается другая кривая пускового момента из-за увеличения расхода и снижения потребляемой мощности (характеристическая кривая). Следовательно, для пуска при закрытой задвижке требуется больший пусковой момент (точки I и II должны быть расположены выше линии A-B), чем для пуска при пустом трубопроводе без давления (точка III будет расположена ниже рабочей точки (B)). Эту характеристику необходимо соблюдать.

Электрические асинхронные двигатели — крутящий момент в зависимости от скорости

Крутящий момент — это сила вращения по радиусу — с единицами Нм в системе СИ и единицами фунт-фут в имперской системе.

Крутящий момент, развиваемый асинхронным асинхронным двигателем, изменяется, когда двигатель разгоняется от нуля до максимальной рабочей скорости.

Блокированный ротор или пусковой крутящий момент

Блокированный ротор или Пусковой крутящий момент — крутящий момент, развиваемый электродвигателем при пуске на нулевой скорости.

Высокий пусковой крутящий момент более важен для применения или машин, которые трудно запустить, таких как поршневые насосы, краны и т. д. Более низкий пусковой крутящий момент может быть принят для центробежных вентиляторов или насосов, где пусковая нагрузка мала или близка к нулю.

Тяговый крутящий момент

Тяговой крутящий момент — это минимальный крутящий момент, развиваемый электродвигателем, когда он работает от нуля до полной нагрузки (до того, как он достигает точки пускового момента).

Когда двигатель запускается и начинает ускоряться, крутящий момент в целом будет уменьшаться, пока не достигнет нижней точки на определенной скорости — подтягивающий момент — до того, как крутящий момент увеличится, пока не достигнет максимального крутящего момента на более высокой скорости — пробивной момент — точка.

Подтягивающий момент может иметь решающее значение для приложений, которым требуется мощность для преодоления некоторых временных препятствий для достижения рабочих условий.

Разрушающий крутящий момент

Разбивной крутящий момент — это максимальный крутящий момент, доступный до того, как крутящий момент уменьшится, когда машина продолжает разгоняться до рабочих условий.

Крутящий момент при полной нагрузке (номинальный) или тормозной момент

Крутящий момент при полной нагрузке — это крутящий момент, необходимый для создания номинальной мощности электродвигателя на скорости с полной нагрузкой.

В британских единицах крутящий момент при полной нагрузке может быть выражен как

T = 5252 P _л.с.0221

, где

T = крутящий момент с полной нагрузкой (фунт ft)

P _HP = RETATED HOSTOWER

9501145 = RETATED HOSTOWER 959002 = REPATED HOSTOWER 959002 = REPATE Мин, об / мин)

в метрических единицах. Крутящий момент с номинальным моментом может быть выражен как

T = 9550 P _KWH / N _R (2)

Где 0221

T = rated torque (Nm)

P _kW = rated power (kW)

n _r = rated rotational speed (rpm)

Example — Electrical Motor and Braking Torque

The torque of a 60 hp motor rotating at 1725 rpm can be calculated as:

T _fl = 5252  (60 hp) / (1725 rpm)

    = 182,7 фунт-фут

Конструкция NEMA

NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) классифицирует электродвигатели по четырем различным конструкциям, для которых важными критериями являются крутящий момент и инерция пусковой нагрузки.