Επαγωγικός κινητήρας
Ένας επαγωγικός κινητήρας είναι 3 κινητήρας φάσης αποτελούμενη από την τριφασική περιέλιξη ως στάτορα με μόνιμο μαγνήτη και τον ρότορα ως άλλες τριφασικές περιελίξεις. Λειτουργεί με την αρχή της περιστροφής του μαγνητικού πεδίου, δηλαδή το σχηματισμό της μαγνητικής ροής από ροές περιέλιξης 3 φάσεων, οι οποίες περιστρέφονται γύρω από τον άξονά της, προκαλώντας την περιστροφή του ρότορα. Ένας επαγωγικός κινητήρας έχει τη δυνατότητα να ξεκινήσει μόνος του λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ της περιστρεφόμενης ροής μαγνητικού πεδίου και της ροής περιέλιξης του ρότορα, προκαλώντας υψηλό ρεύμα ρότορα καθώς αυξάνεται η ροπή. Ως αποτέλεσμα, ο στάτης αντλεί υψηλό ρεύμα και όταν ο κινητήρας φτάσει σε πλήρη ταχύτητα, τραβιέται μια μεγάλη ποσότητα ρεύματος (μεγαλύτερη από το ονομαστικό ρεύμα) και αυτό μπορεί να προκαλέσει θέρμανση του κινητήρα, τελικά να τον καταστρέψει. Για να αποφευχθεί αυτό, χρειάζονται εκκινητές κινητήρα.
Επαγωγικός κινητήρας
Ανάγκη εκκίνησης κινητήρα
Σε έναν επαγωγικό κινητήρα, όταν δίνεται τροφοδοσία στις περιελίξεις του στάτη, η ροή του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου και η παραγόμενη ροή στις περιελίξεις του ρότορα λόγω του πίσω emf, προκαλεί την αύξηση της ροπής του κινητήρα, προκαλώντας ένα υψηλό ρεύμα ρότορα. Κατά τη διάρκεια του χρονικού διαστήματος μεταξύ της εφαρμογής ηλεκτρικής τροφοδοσίας στον κινητήρα και της πραγματικής επιτάχυνσης του κινητήρα στην πλήρη ταχύτητα του, ένας μεγάλος αριθμός ρεύματος αντλείται από τον στάτορα από την παροχή. Αυτό το ρεύμα εκκίνησης είναι περίπου 5 έως 6 φορές περισσότερο από το ρεύμα πλήρους φορτίου. Αυτή η διάρκεια μπορεί να είναι για λίγα δευτερόλεπτα ή περισσότερο. Αυτό προκαλεί ζημιά στον ηλεκτρικό εξοπλισμό λόγω της αυξημένης πτώσης τάσης στα ηλεκτρικά συστήματα λόγω της ροής μεγαλύτερων ρευμάτων κατά μήκος του καλωδίου. Για το λόγο αυτό, απαιτείται μια συγκεκριμένη μέθοδο εκκίνησης του κινητήρα.
Ορισμός του Motor Starter
Είναι η συσκευή που συνδέεται εν σειρά με τον κινητήρα για να μειώσει το ρεύμα εκκίνησης και μετά να την αυξήσει καθώς ο κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται σταδιακά. Αποτελείται από ένα συνδετήρα που λειτουργεί ως διακόπτης για τον έλεγχο της ροής του ρεύματος προς τον κινητήρα και μιας μονάδας υπερφόρτωσης που μετρά τη ροή του ρεύματος μέσω του κινητήρα και ελέγχει τη διακοπή του κινητήρα σε περίπτωση έλξης μεγάλου ρεύματος.
Αρχή του Motor Starter
Το ρεύμα που αντλείται από τον κινητήρα μπορεί να ελεγχθεί μειώνοντας το πίσω emf (πιθανό μειώνοντας την τάση τροφοδοσίας) ή αυξάνοντας την αντίσταση του ρότορα κατά την εκκίνηση του κινητήρα.
Τύποι εκκινητών κινητήρα
Άμεση σύνδεση: Αποτελείται από απλό μπουτόν ως χειριστήριο. Όταν πατηθεί το κουμπί εκκίνησης, ο διακόπτης που συνδέει τον κινητήρα και την κύρια τροφοδοσία κλείνει και ο κινητήρας παίρνει το ρεύμα τροφοδοσίας. Σε περίπτωση υπερέντασης, πατάτε το κουμπί διακοπής και ανοίγει η βοηθητική επαφή παράκαμψης.
Αστέρι Δέλτα : Οι 3 περιελίξεις συνδέονται πρώτα σε σύνδεση αστεριού και μετά μετά από λίγο (αποφασίζεται από το χρονοδιακόπτη ή άλλο κύκλωμα ελεγκτή) οι περιελίξεις συνδέονται σε σύνδεση δέλτα. Στη σύνδεση αστεριού, το ρεύμα που τραβάται είναι 0,58% του κανονικού ρεύματος και επίσης η τάση φάσης μειώνεται στο 0,58%. Έτσι μειώνεται η ροπή.
Ξεκινά ο Αυτόματος Μετασχηματιστής : Αποτελείται από έναν αυτόματο μετασχηματιστή (Ένας μετασχηματιστής με ένα μόνο τύλιγμα που έχει κουμπωθεί σε διαφορετικά σημεία για να παρέχει ένα ποσοστό της πρωτεύουσας τάσης του σε δευτερεύουσα) σε σύνδεση αστεριού, η οποία μειώνει την τάση που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες του κινητήρα. Αποτελείται από 3 κτυπημένα δευτερεύοντα πηνία που συνδέονται με τις τρεις φάσεις. Κατά την αρχική περίοδο, ο μετασχηματιστής επιτρέπει την εφαρμογή χαμηλότερων τάσεων στις τρεις περιελίξεις.
Μίζα αντίστασης στάτη : Αποτελείται από τρεις αντιστάσεις σε σειρά με κάθε φάση των περιελίξεων στάτορα, η οποία προκαλεί πτώση τάσης σε κάθε αντίσταση και, ως αποτέλεσμα, εφαρμόζεται χαμηλή τάση σε κάθε φάση.
Μίζα αντίστασης ρότορα : Αποτελείται από 3 αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά με τις περιελίξεις του ρότορα, μειώνοντας έτσι το ρεύμα του ρότορα, αλλά αυξάνοντας τη ροπή.
Εφαρμογή του Star Delta Starter στον έλεγχο εκκίνησης του κινητήρα επαγωγής
Το star-delta starter είναι το φθηνότερο μεταξύ όλων των εκκινητών και είναι κατάλληλο για εφαρμογές όπως εργαλειομηχανές, αντλίες, γεννήτριες κινητήρα κ.λπ. starter-delta εκκινητής μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκκίνηση ενός επαγωγικού κινητήρα χρησιμοποιώντας 2 ρελέ ως σύνδεσμο και το χρονόμετρο ως χειριστήριο. 1 υποδοχή χρησιμοποιείται για την παροχή τροφοδοσίας, ενώ ο άλλος σύνδεσμος ελέγχει τη σύνδεση κινητήρα σε σύνδεση αστέρα ή δέλτα.
Χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές, εκκινητές των οποίων συνδέονται με την τροφοδοσία 3 φάσεων και οι δευτερεύοντες συνδέονται με τα ρελέ και το χρονοδιακόπτη με τέτοιο τρόπο ώστε η αποτυχία οποιασδήποτε 1 φάσης να διακόψει την τροφοδοσία στο χρονοδιακόπτη. Τα δύο ρελέ χρησιμοποιούνται για την ενεργοποίηση του χρονοδιακόπτη, το οποίο αναπτύσσει υψηλή λογική έξοδο στον ακροδέκτη 3, ενεργοποιώντας έτσι το ρελέ 4, προκαλώντας την τροφοδοσία σε σύνδεση αστεριού, η οποία προσφέρει χαμηλή ένταση ισχύος στο φορτίο απομονώνοντας το φορτίο από το κανονικό 3 παροχή φάσης μέσω του ρελέ 3 (λειτουργεί από τα δύο ρελέ ενεργοποίησης). Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η έξοδος του χρονοδιακόπτη (λειτουργεί σε λειτουργία monostable) πηγαίνει χαμηλή (ο χρόνος αποφασίζεται από το συνδυασμό RC στις ακίδες 2 και 6) και το ρελέ 4 απενεργοποιείται, προκαλώντας έτσι την παροχή 3 φάσεων στον κινητήρα και ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία δέλτα.
Μερικά περισσότερα σχετικά με αυτήν την έναρξη της επαγωγής που συζητούνται παρακάτω.
Μαλακή εκκίνηση του κινητήρα επαγωγής με κλιμακωτή καθυστέρηση μείωσης της γωνίας πυροδότησης
Soft Start και Soft Stop:
Στην κανονική εκκίνηση του ο επαγωγικός κινητήρας Αναπτύσσεται περισσότερη ροπή, η οποία προκαλεί την τάση να μεταφερθεί στο μηχανικό σύστημα μετάδοσης με αποτέλεσμα υπερβολική φθορά και αστοχία των μηχανικών εξαρτημάτων. Επίσης, καθώς αυξάνεται η επιτάχυνση, τραβάται υψηλό ρεύμα που είναι περίπου το 600% του κανονικού ρεύματος λειτουργίας. Αυτό μπορεί να λυθεί σπάνια χρησιμοποιώντας ένα αστέρι-δέλτα εκκινητή.
Η απαλή εκκίνηση παρέχει μια αξιόπιστη και οικονομική λύση σε αυτά τα προβλήματα παρέχοντας ελεγχόμενη απελευθέρωση ισχύος στον κινητήρα, παρέχοντας έτσι ομαλή επιτάχυνση και επιβράδυνση. Η ζημιά στις περιελίξεις και τα έδρανα μειώνεται, με αποτέλεσμα την παρατεταμένη διάρκεια ζωής του κινητήρα.
Με αυτήν την τεχνική, επιτυγχάνεται ελεγχόμενη εκκίνηση και διακοπή με τη σωστή επιλογή των χρόνων ράμπας και τον καθορισμό του τρέχοντος ορίου.
- Λιγότερο μηχανικό στρες.
- Βελτιωμένος συντελεστής ισχύος.
- Χαμηλότερη μέγιστη ζήτηση.
- Λιγότερη μηχανική συντήρηση.
Αυτή η τεχνική είναι κατάλληλη για εφαρμογές όπου οι μεταβατικές ροπές είναι συχνές, όπως σε υγρά άντλησης, τα οποία τελικά μπορούν να οδηγήσουν σε ρήξη σωλήνων και συνδέσμων.
Ακολούθησε η τεχνολογία στο Soft Starter:
Ένα μαλακό εκκινητή είναι ένας τύπος μίζας μειωμένης τάσης για κινητήρες επαγωγής AC. Ο μαλακός εκκινητής είναι παρόμοιος με την πρωτεύουσα αντίσταση ή τον αρχικό αντιδραστήρα εκκινητή επειδή είναι σε σειρά με την τροφοδοσία στον κινητήρα. Το ρεύμα εισόδου στην εκκίνηση ισούται με το ρεύμα εξόδου του. Αποτελείται από συσκευές στερεάς κατάστασης για τον έλεγχο της ροής ρεύματος και της τάσης που εφαρμόζεται στους κινητήρες. Οι μαλακοί εκκινητές μπορούν να συνδεθούν εν σειρά με την τάση γραμμής ή να συνδεθούν εντός του βρόχου δέλτα.
Έλεγχος τάσης:
Οι διακόπτες AC στερεάς κατάστασης είναι διατεταγμένοι σε σειρά με μία ή περισσότερες φάσεις για την επίτευξη ελέγχου τάσης.
Χρήση διακοπτών στερεάς κατάστασης:
1 x Triac ανά φάση
1 x SCR και 1 x Δίοδος αντίστροφης παράλληλης σύνδεσης ανά φάση.
2 x SCR αντίστροφα παράλληλα συνδεδεμένα ανά φάση.
Η μεταβολή της γωνίας αγωγής των διακοπτών μπορεί να ελέγξει τη μέση τάση καθώς μια αυξανόμενη γωνία αγωγιμότητας μπορεί να αυξήσει τη μέση τάση εξόδου. Αυτή η διαδικασία αποδεικνύεται επωφελής με βελτιωμένη απόδοση και μικρότερη απορρόφηση ισχύος. Επίσης, η μέση τάση μπορεί εύκολα να αλλάξει χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά στοιχεία ελέγχου.
Πιστωτικές φωτογραφίες:
- Επαγωγικός κινητήρας από δευτερεύοντα κυκλώματα
