Пусковой ток – представляет ток, который необходим для запуска электрического или электротехнического устройства. Он больше номинального тока в разы, вследствие чего при подборе оборудования так важно учитывать данный параметр. В качестве примера можно привести ситуацию, когда при разгоне автомобилю нужно на порядок больше топлива, чем при движении на автомагистрали с одинаковой скоростью. Таким же образом электрический двигатель потребляет больше электрического тока при «разгоне».
Подобные явления могут наблюдаться и в ином электрическом оборудовании: электрических магнитах, лампах и так далее. Пусковые процессы в устройствах определяются параметрами рабочих органов: намагниченностью катушки, накаливающейся нитью и тому подобное. Весьма часто производители ограничивают ток пуска при помощи пускового сопротивления.
В большинстве случаев производители практически не указывают данный параметр в спецификациях. Поэтому часто приходится довольствоваться ориентировочными параметрами. Измерительные приборы бытового значения выделяются инерционностью, поэтому при помощи них затруднительно измерить кратковременный всплеск тока пуска. Лучше всего уточнить параметр тока пуска у прибора непосредственно у дилера.
При запуске любого вида электрического двигателя появляется пусковой ток, который может достигать 9 кратного значения от номинального тока. Характеристика тока пуска определяется типом двигателя, присутствием нагрузки на валу двигателя, схемы подключения, скорости вращения и тому подобное.
Ток пуска появляется вследствие того, что в период запуска требуется довольно сильное магнитное поле в обмотке, чтобы перевести ротор из статичного положения и раскрутить его. То есть это ток, который требуется, чтобы запустить электрический двигатель в рабочий режим. Именно поэтому его значение на порядок превышает рабочий ток.
В период включения мотора на обмотках наблюдается малое сопротивление, вследствие чего растет ток при постоянном напряжении. Как только двигатель начинает раскручиваться, то в обмотках появляется индуктивное сопротивление, вследствие чего ток начинает стремиться к номинальному значению.
Электрические двигатели обширно применяются в разных сферах промышленности. В результате этого знание параметров пусковых характеристик важно для правильного применения электрических приводов. Основными параметрами, которые влияют на ток пуска, являются момент и скольжение на валу.
При подаче тока в обмотки наблюдается рост насыщения сердечника ротора магнитным полем, появлению эдс самоиндукции. В результате растет индукционное сопротивление в цепи. При раскручивании ротора уменьшается степень скольжения. В результате ток пуска с ростом сопротивления уменьшается до рабочего параметра.
Ток пуска важен не только для электродвигателей, но и для источников питания. В частности, это касается аккумуляторных батарей. Параметры тока пуска характеризуют мощность в наивысшем значении, которую аккумулятор может выдавать в течение некоторого времени без значительной просадки напряжения. Ток пуска в большинстве случаев определяется емкостью батареи, в том числе условий климата. Так как при запуске движка летом требуется меньше энергии, чем зимой, то ток пуска при первом варианте будет несколько раз ниже, чем во втором. К примеру, для запуска современной машины аккумулятору в соответствии со стандартами необходимо выдавать ток на уровне 250-300 А минимум в течении 30 секунд.
Для правильной эксплуатации электрических приводов важно учитывать их пусковые характеристики. Если этого не учитывать и не пытаться нивелировать минусы тока пуска, то возможны неприятные последствия. Так ток пуска может негативно сказываться на другом оборудовании, которое одновременно работает с указанным электродвигателем на одной линии. При больших значениях ток пуска может приводить к падению напряжения сети и даже вызывать поломку оборудования.
Пусковым током является ток, необходимый для запуска любого из электрических либо электротехнических устройств. Его величина в разы превосходит номинальный ток, а потому этот параметр очень важно учитывать при выборе бытового и промышленного оборудования. Явным примером служит ситуация с разгоном автомобиля, когда он при наборе скорости потребляет больше топлива в сравнении с потреблением при обычном режиме движения по трассе. Так и электродвигатель требует большее количество тока для полноценного «разгона». Помимо того, подобные явления наблюдаются и в отношении другого электрооборудования: ламп, электрических магнитов. Процесс пуска в различных электрических устройствах определяется характеристиками их основных функциональных компонентов – намагниченных катушек, накаливающихся нитей и др. В большинстве случаев производители электрических установок и бытовых приборов делают ограничение для токов пуска, применяя для этого так называемое пусковое сопротивление.
Как правило, пусковой ток не появляется на долгое время, а лишь на доли секунды. В то же время, по своему значению его величина может до нескольких раз превышать номинальные значения. Влияние на этот параметр оказывает тип применяемого электрооборудования. В качестве примеров можно указывать следующие типы установок:
Обычно этот параметр не указывается производителем и узнается лишь ориентировочно.
В момент запуска любого типа электродвигателя возникает пусковой ток. Его характеристики и свойства определяются, как правило, типом силовой установки, наличием нагрузок непосредственно на валу, схемой подключения и скоростью вращения. Возникновению тока пуска предшествует появление достаточно сильного магнитного поля в обмотке в момент запуска устройства, необходимого для раскрутки ротора и перевода его в мобильное положение. Именно поэтому значения пускового тока намного больше рабочих параметров.
Так, непосредственно в момент, когда включается мотор, на его обмотках присутствует небольшое сопротивление, что приводит к возрастанию тока при неизменном напряжении. Сразу же после раскрутки двигателя, в обмотке возникает индуктивное сопротивление и наблюдается стремление тока к номинальным значениям.
Сегодня электродвигатели широко применяются в самых разных промышленных секторах. Поэтому очень важно знать их пусковые параметры, чтобы правильно выбрать и применить электрические приводы. В качестве основных параметров, влияющих на пусковой ток, рассматриваются момент и скольжение на валу.
Таким образом, этот параметр несет определенную важность как для электрических двигателей, так и для источников питания. Так, к примеру, в батареях аккумуляторного типа параметры пускового тока указывают на высшие значения мощности, которые прибор способен выдавать без того, чтобы просаживалось напряжение, на короткий промежуток времени. Как правило, величина пускового тока зависит от емкости батареи и не в последнюю очередь от климатических условий.
Чтобы правильно эксплуатировать электрический привод, следует учитывать его пусковые характеристики. Если же минусы пускового тока не будут нивелированы, есть риск возникновения довольно неприятных последствий. Так, к примеру, этот ток будет отрицательно влиять на другое электрооборудование, одновременно работающее с указываемым электрическим двигателем в пределах одной линии. Если значения тока пуска резко возрастут, это скорее всего приведет к моментальному падению в сети напряжения или же к поломке электрических установок.
С целью снижения нежелательного воздействия таких факторов, допускаются к применению специальные методы и приспособления. Их действие направлено на максимальное снижение пускового тока:
Устройства, предназначенные для плавного пуска. Такие приборы минимизируют влияние пускового тока посредством фазового управления.
Электролаборатория (электротехническая лаборатория) в Москве проводит испытания электроустановок, необходимые для контроля и обеспечения надежной работы электрической сети и оборудования.
Национальный электротехнический кодекс 2017 г.
Автор: Stan Turkel | 05 марта 2019 г.
Пусковой ток, также называемый «током заторможенного ротора», представляет собой чрезмерный ток, протекающий внутри двигателя и его проводников в течение первых нескольких мгновений после включения (включения) двигателя. Это потребление тока иногда называют «током заторможенного ротора», потому что ток, необходимый при запуске, чтобы начать вращение невращающегося обесточенного вала двигателя, очень похож на экстремальное потребление тока в моменты, когда двигатель перегружен до предела. В обоих случаях потребляемый ток таков, что требуется, когда двигатель пытается преодолеть холостой вал двигателя.
Устройства перегрузки по току, защищающие двигатель и его схемы, должны выдерживать этот кратковременный, , но экстремальный всплеск тока, при этом обеспечивая соответствующую защиту от замыканий на землю и условий перегрузки двигателя.
Это может быть прекрасной чертой для ходьбы.
Пусковой ток двигателя является необходимым условием перегрузки
Итак, что такое пусковой ток двигателя? При первом включении двигателя переменного тока в цепи, питающей двигатель, возникает чрезмерный ток, значительно превышающий уровни тока, указанные на паспортной табличке двигателя. Высокое сопротивление часто встречается при запуске двигателя из статического (холостого) положения, и для начала вращения вала двигателя необходимо чрезмерное потребление тока.
Часто во время начального полупериода электрического тока при запуске двигателя (Примечание: полупериод в электрической системе с частотой 60 Гц равен 1/120 секунды продолжительности времени) пусковые токи достигают уровней В 20 раз больше, чем обычные уровни тока, возникающие при нормальной рабочей скорости двигателя. После этого начального броска тока двигатель начинает вращаться. В этот момент начальный пусковой ток спадает, уменьшаясь до уровня тока, равного 4-8-кратному нормальному рабочему току для этого двигателя. Этот уменьшенный, но все же сильно завышенный ток поддерживается лишь кратковременно, поскольку двигатель быстро достигает полной рабочей скорости, после чего ток падает до своего нормального рабочего уровня.
Пусковой ток и компоненты двигателя
При рассмотрении пускового тока полезно понять, что происходит внутри асинхронного двигателя переменного тока при первом включении. Мы знаем, что обмотки статора находятся под напряжением сразу после подачи питания. Переменный ток (AC), подаваемый на эту обмотку, создает переменное магнитное поле, а затем индуцирует это поле в роторе.
Разница в магнитных полях между обмоткой статора (стационарная группа медных обмоток внутри двигателя) и обмоткой ротора (обмотка вращающегося вала) вносит наибольший вклад в начальный пусковой ток при запуске. Как только ротор начинает вращаться, а затем догоняет магнитное поле статора, разница между двумя полями уменьшается, и пусковой ток падает пропорционально.
Конечно, мы знаем, что стандартный асинхронный двигатель переменного тока всегда имеет степень скольжения или ; два магнитных поля никогда полностью не синхронизируются, поскольку ротор всегда в некоторой степени отстает от поля обмотки статора. Это «скольжение» двигателя определяется как процентов от скольжения , а конечный крутящий момент, передаваемый валом двигателя, является результатом магнитной силы, индуцированной на валу двигателя, за вычетом этого скольжения.
Защита цепей двигателя
Национальный электротехнический кодекс требует нескольких уровней защиты при установке систем управления двигателем. Эта защита необходима для цепи питания двигателя ( защита от короткого замыкания и замыкания на землю ), ответвленной цепи двигателя ( защита от короткого замыкания и замыкания на землю ), а также защита двигателя от перегрузки, где ток течет к двигатель измеряется на каждой отдельной фазе цепи, питающей этот узел двигателя.
Понимание потенциального пускового тока двигателя (пусковой ток), в дополнение к номинальному напряжению двигателя, номинальной мощности (л.с.) и номинальному току при полной нагрузке (FLA) в сочетании с NEC, дает нам информация, необходимая для правильного подбора защиты от перегрузки по току/перегрузке для данного двигателя.
Хотя мы хотим, чтобы OCPD (устройство защиты от перегрузки по току), , будь то автоматический выключатель или предохранитель , обеспечивало максимальную защиту от короткого замыкания и перегрузки, нам также нужно игнорировать эти защитные устройства, в течение короткого периода времени, неизбежный пусковой ток, возникающий при запуске двигателя.
Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени и предохранители с задержкой срабатывания, доступные для использования с разрешения, приведенного в 430.52 NEC, делают возможной эту защиту от короткого замыкания на землю в сочетании с защитой от перегрузки . Как автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, так и предохранитель с выдержкой времени рассчитаны на то, чтобы выдерживать эти огромные пусковые токи в течение нескольких сотых долей секунды, необходимых для прохождения начального запуска двигателя. Выключатели с обратнозависимой выдержкой времени достигают этого за счет использования атрибута, называемого «кривой срабатывания», который, по существу, позволяет экстремальному, преувеличенному току оставаться на выключателе в течение до полсекунды или дольше, при этом все еще выполняя мгновенное отключение контактов выключателя, когда обнаружено прямое протекание тока короткого замыкания на землю.
Увеличение тока предохранителя или автоматического выключателя в диапазоне от 225 % до 400 % номинального тока цепи, доступное в Таблице 430.52, мало что делает для сопротивления вышеупомянутому пусковому току. Однако , это позволило увеличить размер устройства перегрузки по току (автоматического выключателя или предохранителя), но поддерживает цепь в течение нескольких секунд сразу после этого начального пускового тока, поскольку ток спадает и снижается до нормального рабочего тока.
Встроенные свойства задержки, присутствующие в этих двух типах устройств максимального тока, в сочетании с увеличением размера, разрешенным для этих же устройств (разрешенным в T430.52), позволяют ответвленной цепи двигателя выдерживать мгновенная бомбардировка экстремальными пусковыми токами, возникающими при запуске двигателя.
Следующее руководство поможет вам сделать правильный выбор защиты CB.
Для стандартной защиты от короткого замыкания с помощью автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени мы используем следующее:
В соответствии с разделом Кодекса 430.52(C)(1)(c) мы находим исключение из разрешений, предоставленных для определения параметров автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, указанных в Таблице 430.52. Читаем: Если номинал автоматического выключателя, определенный T430.52, недостаточен для пускового тока (пускового тока), испытываемого двигателем, электрику разрешается еще больше увеличить размер автоматического выключателя, до максимального 400% для нагрузок, которые не превышают 100 ампер. И максимум до 300% для нагрузок, которые больше 100 ампер.
Плавкие предохранители, используемые вместо автоматических выключателей
Что касается предохранителей, выбранных в качестве устройства максимального тока, вместо автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, мы по-прежнему используем Таблицу 430.52 для начального выбора, но существуют дополнительные и более строгие правила, которые существуют для увеличения размеров этих предохранителей за пределами Таблицы. , чтобы преодолеть пусковой ток. Эти дополнительные правила и ограничения приведены в разделе Кодекса 430.52(C)(1).
Вы здесь: Домашняя страница / Часто задаваемые вопросы + основы / Что такое пусковой ток в двигателе переменного тока и почему это важно?
By Danielle Collins Оставить комментарий
Когда электрическое устройство, такое как асинхронный двигатель переменного тока, включается, оно испытывает очень высокий мгновенный скачок тока, называемый пусковым током.
При запуске асинхронного двигателя переменного тока подаваемое напряжение создает магнитное поле в статоре, которое индуцирует магнитное поле в роторе. Взаимодействие этих двух магнитных полей создает крутящий момент и заставляет двигатель вращаться. Согласно закону Ленца, создание магнитного поля вызывает индуцированное напряжение, которое противодействует напряжению питания. Это противоположное индуцированное напряжение — , известная как обратная ЭДС — , также работает для ограничения величины тока в двигателе.
Однако величина противо-ЭДС прямо пропорциональна скорости двигателя. Таким образом, при запуске — , когда скорость двигателя близка к нулю, — обратная ЭДС очень мала, и допускается протекание высокого «пускового» тока.
На величину тока, потребляемого двигателем во время запуска, также влияет сопротивление обмоток статора. Более новые высокоэффективные двигатели, такие как версии с повышенной эффективностью IE3, имеют более низкое сопротивление обмотки (чтобы уменьшить I 2 R потери), поэтому пусковой ток может быть даже более серьезной проблемой в этих конструкциях, чем в более старых двигателях с низким КПД.
Самый высокий уровень пускового тока возникает в течение первого полупериода работы двигателя и может более чем в 10 раз превышать ток полной нагрузки двигателя. Когда двигатель начинает двигаться, ток уменьшается до уровня тока заторможенного ротора двигателя, который часто в шесть-восемь раз превышает нормальный рабочий ток двигателя. Так как скорость двигателя — и, следовательно, обратная ЭДС — увеличивается, ток далее уменьшается, пока не будет достигнута нормальная рабочая скорость и нормальный рабочий ток.
ток, потребляемый двигателем, когда ротор заблокирован или еще не начал двигаться. Термины «пусковой ток» и «ток заторможенного ротора» часто используются взаимозаменяемо, но в зависимости от контекста они могут относиться к разным явлениям.
Министерство энергетики США объясняет разницу между пусковым током и током заторможенного ротора следующим образом:
«Мгновенный пиковый пусковой ток — это мгновенный переходный ток, который возникает сразу (в течение половины периода переменного тока) после замыкания контакта.
Ток заторможенного ротора представляет собой среднеквадратический (RMS) ток, который устанавливается после пикового пускового тока; ток остается близким к значению заблокированного ротора во время разгона до тех пор, пока двигатель не достигнет своей рабочей скорости. Термины «пусковой ток» и «пусковой ток» часто используются для обозначения тока заторможенного ротора».
Высокий пусковой ток может вызвать ложное срабатывание защитных устройств или повреждение двигателя. Это также может вызвать провалы напряжения в линии питания (что может повлиять на другое оборудование) или даже помешать правильному запуску двигателя. Высокий пусковой ток также приводит к созданию высокого крутящего момента при запуске — , иногда в два раза превышающего номинальный крутящий момент — , что может вызвать резкое резкое ускорение, повреждающее механические нагрузки.
Существует ряд методов пуска, которые могут снизить уровни пускового тока в асинхронных двигателях переменного тока.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
