Как найти пусковое напряжение

Как рассчитать пусковой ток двигателя – советы электрика

Как рассчитать пусковой ток

Величина пускового тока, необходимого для приведения двигателя в действие, существенно (иногда в 8-10 раз) превышает показатели тока, который подается для работы в нормальном режиме. Результатом резкого роста потребления энергии становится падение напряжения в питающих электросетях, что может повлечь за собой:

• проблемы с другими подключенными к сети приборами;
• более скорый износ узлов самого двигателя (этому способствует рывок при запуске).

Свести отрицательное воздействие к минимуму возможно, используя дополнительные устройства. Параметры вспомогательного оборудования определяют, исходя из значения пускового тока для данной модели двигателя.

Разобраться, как посчитать пусковой ток электродвигателя, можно самостоятельно, ознакомившись с технической документацией к агрегату и формулами для расчета. Сначала вам потребуется определить величину номинального тока (IH, зависит от типа двигателя). Для этого предусмотрены следующие формулы (все необходимые данные есть в техпаспорте к оборудованию):

• 1000PH/(ηHUH) для двигателей постоянного тока;
• 1000PH/(UHcosφH√ηH) для устройств переменного тока.

Далее проводится собственно расчет значения пускового тока (IП) по формуле Кп (кратность постоянного тока к номинальному показателю, указана в техдокументации)*IH.

Способы уменьшения пускового тока

Проблема снижения пускового тока и более плавной подачи напряжения решается с помощью специального оборудования:

• софтстартеров и устройств плавного пуска;
• автоматических выключателей соответствующего типа отключения (B, D или C).

Грамотный подход к расчету значения пускового тока для электрического двигателя позволит вам получить точные результаты и подобрать наиболее эффективные средства защиты линии включения.

Пусковые токи асинхронных электродвигателей | Полезные статьи — Кабель.РФ

Ток, который нужен для запуска электродвигателя, называется пусковым. Как правило, пусковые токи электродвигателей в несколько раз большие, чем токи, необходимые для работы в нормально-устойчивом режиме.

Асинхронный электродвигатель Большой пусковой ток асинхронного электродвигателя необходим для того, чтобы раскрутить ротор с места, для чего требуется приложить гораздо больше энергии, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа его оборотов. Стоит отметить, что, несмотря на совсем другой принцип действия, однофазные двигатели постоянного тока также характеризуются большими значениями пусковых токов.

Высокие пусковые токи электродвигателей — нежелательное явление, поскольку они могут приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к сети оборудования (падению напряжения).

Такие мероприятия также позволяют снизить уровень затрат на пуск электродвигателя (применять провода меньшего сечения, стабилизаторы и дизельные электростанции меньшей мощности, проч.).

Одной из наиболее эффективных категорий устройств, облегчающих тяжелые условия пуска, являются софтстартеры и частотные преобразователи.

Особенно ценным считается их свойство поддерживать пусковой ток двигателей переменного тока в течение продолжительного периода — более минуты.

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Рисунок 2. Асинхронный электродвигатель с частотным преобразователем Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для того, чтобы подобрать подходящие автоматические выключатели, способные защитить линию включения данного электродвигателя, а также для того, чтобы подобрать подходящее по параметрам дополнительное оборудование (генераторы, проч.).

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Определение номинального тока трехфазного электродвигателя переменного тока согласно формуле: Iн=1000Pн/(Uн*cosφ*√ηн). Рн здесь — номинальная мощность двигателя, Uн выступает номинальным напряжением, а ηн — номинальным коэффициентом полезного действия. Cosφ — это номинальный коэффициент мощности электромотора. Все эти данные можно найти в технической документации по двигателю.

Расчет величины пускового тока по формуле Iпуск=Iн*Кпуск. Здесь Iн — номинальная величина тока, а Кпуск выступает кратностью постоянного тока к номинальному значению, которая также должна указываться в технической документации к электродвигателю.

Точно зная пусковые токи электродвигателей, можно правильно подобрать автоматические выключатели, которые будут защищать линию включения.

Расчет возможности пуска электродвигателя 380 В

В данной статье будет рассматриваться изменение напряжения (потеря напряжения) при пуске асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (далее двигатель) и его влияние на изменения напряжения на зажимах других электроприемников.

При включении двигателя пусковой ток может превышать номинальный в 5-7 раз, из-за чего включение крупных двигателей существенно влияет на работу присоединенных к сети приемников.

Это объясняется тем, что пусковой ток вызывает значительное увеличение потерь напряжения в сети, вследствие чего напряжение на зажимах приемников дополнительно снижается. Это отчетливо видно по лампам накаливания, когда резко снижается световой поток (мигание света). Работающие двигатели в это время замедляют ход и при некоторых условиях могут вообще остановиться.

Кроме того, может случиться, что сам пускаемый двигатель из-за сильной просадки напряжения не сможет развернуть присоединенный к нему механизм.

Режим пуска двигателя рассматривается при максимальной нагрузке линии, так как именно при таких условиях создаются наиболее неблагоприятные условия для работы присоединенных к сети приемников.

Чтобы проверить можно ли включать двигатель, нужно рассчитать напряжение на его зажимах во время пуска и напряжение на любом другом работающем двигателе, а также проверить напряжение у ламп.

Пример возможности пуска электродвигателя 380 В

Требуется проверить возможность пуска электродвигателя типа 4А250М2 У3 мощностью 90 кВт. От шин 6 кВ подстанции 2РП-1 питается подстанция с трансформаторами типа ТМ мощностью 320 кВА.

От подстанции 2РП-1 до трансформаторов ТМ-6/0,4 кВ с установленным ответвлением 0%, проложен кабель марки ААБ сечением 3х70 мм2, длина линии составляет 850 м.

К шинам РУ-0,4 кВ присоединен кабелем марки ААБ сечением 3х95 мм2, длиной 80 м двигатель типа 4А250М2 У3.

В момент пуска двигателя 4А250М2 У3 работает подключенный к шинам двигатель 4А250S2 У3 мощностью 75 кВт с напряжением на зажимах 365 В. Напряжение на шинах 0,4 кВ при пуске двигателя равно Uш = 380 В.

• • Ммакс/Мн – кратность максимального момента;
• • Мп/Мн – кратность пускового момента;
• • Мн – номинальный момент двигателя;

1. Определяем длительно допустимый ток двигателя Д1:

2. Определяем пусковой ток двигателя Д1:

где: • Kпуск = 7,5 – кратность пускового тока, согласно паспорта на двигатель;

3. Определяем величину активного и индуктивного сопротивления для алюминиевого кабеля марки ААБ сечением 3х70 мм2 на напряжение 6 кВ от шин подстанции 2РП-1 до трансформатора типа ТМ 320 кВА, значения сопротивлений берем из таблицы 2.5 [Л2.с 48].

Получаем значения сопротивлений Rв = 0,447 Ом/км и Хв = 0,08 Ом/км.

Эти сопротивления необходимо привести к стороне низшего напряжения трансформатора, так как двигатель подключен к сети низшего напряжения. Из таблицы 8 [Л1, с 93] для номинального коэффициента трансформации 6/0,4 кВ и ответвления 0% находим значение n=15.

4. Определяем активное и индуктивное сопротивление кабеля по отношению к сети низшего напряжения по формуле [Л1, с 13]:

где: • Rв и Хв – сопротивления сети со стороны высшего напряжения; • n = 6/0,4 =15 – коэффициент трансформации понижающего трансформатора.

5. Определяем сопротивление кабеля длиной 850 м от подстанции 2РП-1 до трансформатора 6/0,4 кВ:

Rс = Rн*L = 0,002*0,85 = 0,0017 Ом;

Хс = Хн*L = 0,000355*0,85 = 0,0003 Ом;

7. Определяем сопротивления линии от шин подстанции 2РП-1 до шин низшего напряжения подстанции:

Rш = Rс + Rт = 0,0017 + 0,0097 = 0,0114 Ом;

Хш = Хс + Хт = 0,0003 + 0,0258 = 0,0261 Ом;

8. Определяем сопротивление кабеля длиной 80 м марки ААБ 3х95 мм2 от шин низшего напряжения до зажимов двигателя:

R1 = R0*L = 0,329*0,08 = 0,026 Ом;

Х1 = Х0*L = 0,06*0,08 = 0,0048 Ом;

где:
• R0 = 0,329 Ом/км и Х0 = 0,06 Ом/км -значения активных и реактивных сопротивлений кабеля определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

9. Определяем суммарное сопротивление линии от подстанции 2РП-1 до зажимов двигателя:

Rд = Rш + R1 = 0,0114 + 0,026 = 0,0374 Ом;

Хд = Хш + Х1 = 0,0261 + 0,0048 = 0,0309 Ом;

10. Определяем коэффициент Ад по формуле [Л1, с 14]:

где: • cosφ = 0,3 и sinφ = 0,95 средние значения коэффициентов мощности при пуске двигателя, принимаются при отсутствии технических данных, согласно [Л1. с. 16].

11. Определяем напряжение на зажимах двигателя Д1 по формуле [Л1, с 14]:

где: • U*ш = Uш/Uн = 380/380 =1 – относительное напряжение на шинах распределительного пункта, во многих случаях его можно принять равным 1; • Iп – пусковой ток двигателя;

12. Проверяем сможет ли двигатель Д1 развернуть присоединяемый механизм нанос центробежный 1Д315-71а:

где:• mп=Мпуск/Мном = 1,2 – кратность пускового момента электродвигателя при номинальном напряжении на его клеммах (выбирается по каталогу на двигатель);

1 Коэффициент загрузки определяем как отношение номинальной мощности, необходимой для нормальной работы механизма в данном случае нанос центробежный 1Д315-71а Рн.мех. = 80 кВт, к номинальной мощности двигателя 90 кВт:

Определение возможности пуска электродвигателя

При проектировании иногда необходимо выполнять проверку на возможность запуска короткозамкнутого двигателя при заданных параметрах электрической сети. Лучше предусматривать устройство плавного пуска или частотный преобразователь, но электромагнитный пускатель дешевле.

Методика проверки сводится к оценке снижения напряжения от трансформатора до электродвигателя.

Проблема заключается в том, что при пуске у двигателя возникает пусковой ток, который в 4-8 раз больше номинального тока.

Пусковой ток создает дополнительную потерю напряжения в сети, а это может привести к тому, что двигатель будет не в состоянии провернуть вал с нагрузкой, поскольку развиваемый двигателем вращающий момент изменяется пропорционально квадрату напряжения. Кроме этого, в результате резкого падения напряжения могут остановиться другие электродвигатели, питающиеся от этой сети.

Нормальный пуск двигателя, возможен в том случае, если начальный момент электродвигателя будет больше на 10% пускового момента сопротивления приводимого механизма.

Чтобы выполнить проверку запуска двигателя, достаточным условием является сравнение пусковых (начальных) моментов электродвигателя и приводимого механизма.

где Uд – напряжение на клеммах электродвигателя в начальный момент пуска в долях от номинального напряжения;

mп=Мпуск/Мном – кратность пускового момента электродвигателя при номинальном напряжении на его клеммах (по каталогу);

mмех=Ммех/Мном –требуемая кратность пускового момента приводимого механизма;

Кз – коэффициент загрузки электродвигателя;

1,1 – коэффициент запаса;

dUдоп% — дополнительные потери напряжения (%) в сети от питающего трансформатора и в трансформаторе до клемм электродвигателя механизма;

Кi – кратность пускового тока при номинальном напряжении на клеммах электродвигателя (по каталогу);

Iномд – номинальный ток электродвигателя (по каталогу), А;

Uном – номинальное напряжение трансформатора;

rтр, xтр – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, отнесенное к обмотке низшего напряжения;

r, x – активное и индуктивное сопротивление кабельной линии;

cosfном – номинальное значение коэффициента мощности;

mп=Мпуск/Мном – кратность пускового (начального) момента электродвигателя (по каталогу);

sном – номинальное скольжение;

dUс% — суммарная потеря напряжения в линии от шин питающего трансформатора до двигателя механизма и в трансформаторе без учета пуска двигателя (%);

dUс=0,08Uном – при отсутствии данных мощности трансформаторов и их загрузке;

При определении mмех можно руководствоваться следующими данными:

Компрессоры центробежные и поршневые – 0,4.

Насосы центробежные и грузовые – 0,4.

Станки металлообрабатывающие – 0,3.

Другие электродвигатели будут устойчиво работать, при снижении напряжения от пуска другого электродвигателя, если максимальные моменты останутся больше моментов приводимых механизмов.

mmax=Мmax/Мном – кратность максимального момента электродвигателя (по каталогу).

Подставляя значения в эти формулы, мы узнаем, выдержит ли питающая сеть с трансформатором пуск двигателя, а также можно проверить, не отключится ли в этот момент другой работающий двигатель.

В ближайшее время планирую на основе этих формул создать программу для быстрой проверки пуска электродвигателя. Двигатели малой мощности нет смысла проверять. Где-то упоминалось отношение мощности трансформатора к мощности двигателя, при котором должна выполняться данная проверка (найду напишу).

На форуме я выкладывал программу по проверке возможности пуска двигателя, но там какие-то проблемы со шрифтами. Возможно у вас получится ее запустить, поскольку она сделана под DOS.

Как подобрать автоматический выключатель для двигателя

Правильный подбор автоматического выключателя для защити электродвигателя имеет огромное значение для оборудования. Надежность работы, защита двигателя от аварийных режимов работы и проводки напрямую зависит от подбора автоматического выключателя.

В этой статье наведем условия выбора автоматического выключателя для защиты электродвигателя. Для того чтобы выбрать автоматический выключатель необходимо знать:

— номинальный ток двигателя;

— кратность пускового тока к номинальному;

— максимально допустимый ток электропроводки.

Номинальный ток двигателя – это ток который имеет электродвигатель во время работы при номинальной мощности. Он указывается на паспорте электродвигателе или берется с таблиц паспортных данных электродвигателей.

Кратность пускового тока к номинальному – это соотношение пускового ток который возникает в электродвигателе во время пуска к номинальному. Он тоже указывается на паспорте электродвигателя или в таблицах электродвигателей.

Максимально допустимый ток электропроводки – это допустимый ток, который может проходить по проводу, кабеля, что подключен к электродвигателю.

Условия для правильного выбора автоматического выключателя для защиты электродвигателя:

— номинальный ток автоматического выключателя должен бить больше или равен номинальному току электродвигателя. Например: ток электродвигателя АИР112М4У2 Ін. дв. =11,4А выбираем автоматический выключатель ВА51Г2534 на номинальный ток Ін. = 25А и ток расцепителя Ін..рас. = 12.5А.

После этого проверим автоматический выключатель на не срабатывания при пуске электродвигателя используя условие :

где Kзап . — коэффициент запаса, который учитывает колебания напряжения, Kзап . = 1,1 ;

kр.у — коэффициент, который учитывает неточность вставки по току срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя , Kр.у = 1,2 ;

kр.п. — коэффициент, который учитывает возможное отклонение пускового тока от его номинального, kр.п. = 1,2 ;

K і — каталожная кратность пускового тока электродвигателя;

Iн.дв — номинальный ток двигателя , А.

Iу.е = 14 · Iн.рос = 14 · 12,5 = 175А

З таблицы электродвигателей находим K і = 7,0 для электродвигателя АИР112М4У2.

Подставляем в условие и определяем

Условие выполнилось, следовательно, автоматический выключатель не сработает при запуске двигателя.

— номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше предельно допустимого тока кабеля которым питается электродвигатель. Например: подключение сделано кабелем АВРГ (3х2,5) который имеет допустимый ток Iдоп =27А. Для водного автомата для защиты электродвигателя условие выполняется потому, что Iдоп =27А > Ін. = 25А .

В этой статье вы узнали как правильно, используя условия выбора правильно подобрать автоматический выключатель для защиты электродвигателя.

Пусковые токи

Вы хотите, чтобы стабилизатор напряжения, источник бесперебойного питания или генератор служили безотказно? Тогда эта статья будет для вас полезна.

Одна из основных характеристик бытовых приборов — электрическая мощность на выходе. Она отражает возможность питания подключённой нагрузки. Для правильного выбора стабилизатора напряжения переменного тока, ИБП или генератора нужно знать мощность устройства. Для ее расчета следует подсчитать сумму электрической мощности всех приборов, которые могут быть единовременно подключены.

Одно из основных условий долгой и стабильной работы стабилизатора, генератора и ИБП: мощность техники не должна превышать их возможности по выходной мощности. Лучше, чтобы суммарная электрическая мощность электроприборов, которые функционируют одновременно, была на 20 % меньше выходной мощности питающего прибора. Чем меньше стабилизатор или ИБП работает с перегрузкой, тем дольше он служит.

В расчете суммарной мощности и состоит основная трудность. В паспорте любого устройства указана мощность в кВт. Вроде бы всё просто: нужно сложить мощность приборов. Но в этом кроется основная ошибка.

Приборы, в конструкции которых есть электродвигатели, насосы или компрессоры, в момент запуска дают нагрузку на сеть, превышающую номинал в 2–7 раз. Такое явление обусловлено наличием пусковых токов.

Это же правило относится к приборам, в состав которых входят инерционные компоненты или элементы, физические свойства которых в момент запуска отличаются от их обычных значений при эксплуатации. Классический пример — изменение сопротивления у обыкновенной лампы накаливания.

В конструкции таких ламп есть вольфрамовая нить, при включении электрическое сопротивление вольфрама меньше (нить холодная), чем при работе. Сопротивление увеличивается с ростом температуры, следовательно, при включении лампы её мощность намного больше, чем во время работы. При включении лампы накаливания присутствуют пусковые токи.

Мощность любого прибора рассчитается как произведение напряжения (в вольтах) и силы тока (в амперах).

По мере увеличения силы тока растет мощность, а значит, возрастает нагрузка на стабилизатор, генератор и источник питания.

Определение пусковых токов можно сформулировать так: электроприборы или их элементы, имеющие инерционные свойства, в момент запуска дают большую нагрузку на электрическую сеть или питающий прибор, чем в процессе работы.

Значение пусковых токов зависит не только от усилия по раскрутке ротора двигателя или насоса до номинальных оборотов, но и от изменения сопротивления проводника. Чем меньше сопротивление, тем больше величина силы тока, который может протекать по нему. При нагреве уменьшается сопротивление и снижается возможность проводника пропускать большие токи.

Помимо вращающего момента и электросопротивления дополнительную электрическую мощность в момент старта прибору придаёт индуктивная мощность. В момент включения люминесцентной лампы у индуктивной катушки сопротивление мало. Также действует мощность для поджига разряда, что увеличивает силу тока.

Влияние пусковых токов особенно важно для стабилизаторов напряжения и источников бесперебойного питания on-line типа. Стабилизаторы работают в одном из двух режимов работы: номинальном или предельном.

В номинальном режиме работы сохраняется мощность, но при ухудшении качества электроснабжения в сети наблюдается очень низкое или, напротив, очень высокое напряжение.

В таком случае стабилизатор переходит в предельный режим работы, его выходная мощность снижается примерно на 30 %. Если при этом происходит перегрузка по пусковым токам, то он выключится, сработает система защиты.

Если это будет повторяться часто, срок службы качественного стабилизатора будет небольшим (что уж говорить о китайской технике).

С ИБП типа on-line дела обстоят сложнее. Если на такой прибор дается нагрузка, превышающая номинальную (а у пусковых токов очень большая скорость, и они проходят любую защиту), предохранители не успевают сработать, и источник питания может сгореть. Это негарантийный случай и ремонт будет стоить значительных средств.

Единственный вид ИБП, который может выдерживать пусковые токи, в 2–3 раза превышающие номинал, — системы резервного электропитания линейно-интерактивного типа.

Максимальные пусковые токи дают компрессоры холодильников (однокамерные — до 1 кВт, двухкамерные — до 1,8 кВт), а также глубинные насосы. Их мощность во время запуска превышает номинал в 5–7 раз.

Самый маленький коэффициент запуска (равный 2) отмечается у насосов Grundfos с системой плавного пуска.

При выборе источников электроснабжения или стабилизатора напряжения нужно учитывать временной фактор влияния пусковых токов. При первом включении стабилизатора или генератора все электроприборы начнут работу одновременно и суммарная нагрузка будет большая.

При дальнейшей работе потребитель должен оценить вероятность одновременного запуска приборов с большими пусковыми токами (к примеру, холодильника, насоса и стиральной машины).

Если стабилизатор или ИБП имеет небольшую мощность, то следует самостоятельно контролировать включение техники с пусковыми токами.

Выводы:

• При подсчёте суммарной мощности электротехники мощность приборов с пусковыми токами нужно рассчитывать не по номиналу, а с учётом пусковых токов (в Вт либо в А).
• Пусковые токи даёт техника, в конструкции которой есть электродвигатель, насос, компрессор, нить накаливания или катушка индуктивности.
• Чем хуже напряжение в магистральном проводе (ниже 150 В или выше 250 В), тем более высокий номинал должен быть у стабилизатора или ИБП (примерно на 30 % больше суммарной мощности работающей техники).

Пусковые токи можно ассоциировать с началом движения велосипеда: в момент начала движения нужно большое усилие, чтобы раскрутить колёса, но когда велосипед приходит в движение, требуется меньше сил для поддержания скорости.

Примеры номинальной мощности и мощности при запуске бытовой техники

В таблице не отражены точные значения электрических приборов, предоставлены лишь ориентировочные цифры для понимания алгоритма выбора стабилизатора напряжения и ИБП.

Коэффициенты пусковых токов

В данной таблице приведены примерные значения номинальной и пусковой мощности популярных бытовых приборов и электроинструментов, а так же коэффициенты запаса мощности, которые следует учитывать при расчете мощности электростанции. Эта таблица поможет Вам в расчетах, но не забывайте, что лучше перед покупкой проконсультироваться со специалистом.

Коэффициенты пусковых токов, которые необходимо учитывать при подключении приборов:

Если здание оснащено сложным оборудованием, таким как системы охраны, вентиляции, отопления и т.д., то для точного определения необходимой мощности электростанции лучше обратиться к профессионалам.

Специалисты Первого Генераторного Салона обследуют Ваш объект, проанализируют предоставленные данные, дадут оценку требуемой мощности, количества фаз, типу двигателя, а так же проконсультируют относительно ценовых категорий различных марок электростанций.

Автомат защиты электродвигателя – как правильно подобрать?

При подборе автоматических выключателей, способных защитить электрические моторы от повреждения в результате КЗ или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать большую величину пускового тока, нередко превышающую номинал в 5-7 раз.

Наиболее мощным стартовым перегрузкам подвержены асинхронные силовые агрегаты, обладающие короткозамкнутым ротором. Поскольку это оборудование широко применяется для работы в производственных и бытовых условиях, то вопрос защиты как самого устройства, так и питающего кабеля очень актуален.

В этой статье речь пойдет о том, как правильно рассчитать и выбрать автомат защиты электродвигателя.

Задачи устройств для защиты электродвигателей

Бытовую электротехнику от пусковых токов большой величины в сетях обычно защищают с помощью трехфазных автоматических выключателей, срабатывающих через некоторое время после того, как величина тока превысит номинальную.

Таким образом, вал мотора успевает раскрутиться до нужной скорости вращения, после чего сила потока электронов снижается. Но защитные устройства, используемые в быту, не имеют точной настройки.

Поэтому выбор автоматического выключателя, позволяющего защитить асинхронный двигатель от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания, более сложен.

Современные автоматы для защиты двигателя нередко устанавливаются в общем корпусе с пускателями (так называются коммутационные устройства запуска мотора). Они предназначены для выполнения следующих задач:

• Защита устройства от сверхтока, возникшего внутри мотора или в цепи подачи электропитания.
• Предохранение силового агрегата от обрыва фазного проводника, а также дисбаланса фаз.
• Обеспечение временной выдержки, которая необходима для того, чтобы мотор, вынужденно остановившийся в результате перегрева, успел охладиться.

Управляющая и защитная автоматика для двигателя на видео:

• Отключение установки, если нагрузка перестала подаваться на вал.
• Защита силового агрегата от долгих перегрузок.
• Защита электромотора от перегрева (для выполнения этой функции внутри установки или на ее корпусе монтируются дополнительные температурные датчики).
• Индикация рабочих режимов, а также оповещение об аварийных состояниях.

Необходимо также учитывать, что автомат для защиты электродвигателя должен быть совместим с контрольными и управляющими механизмами.

Расчет автомата для электродвигателя

Еще недавно для защиты электрических моторов использовалась следующая схема: внутри пускателя устанавливался тепловой регулятор, подключенный последовательно с контактором. Этот механизм работал таким образом.

Когда через реле в течение длительного времени проходил ток большой величины, происходил нагрев установленной в нем биметаллической пластины, которая, изгибаясь, прерывала контакторную цепь.

Если превышение установленной нагрузки было кратковременным (как бывает при запуске двигателя), пластинка не успевала нагреться и вызвать срабатывание автомата.

Внутреннее устройство автомата защиты двигателя на видео:

Главным минусом такой схемы было то, что она не спасала агрегат от скачков напряжения, а также дисбаланса фаз. Сейчас защита электрических силовых установок обеспечивается более точными и современными устройствами, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь перейдем к вопросу о том, как производится расчет автомата, который нужно установить в цепь электромотора.

Чтобы подобрать защитный автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его времятоковую характеристику, а также категорию. Времятоковая характеристика от номинального тока, на который рассчитан АВ, не зависит.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал каждый раз при запуске мотора, величина пускового тока не должна быть больше той, которая вызывает моментальное срабатывание аппарата (отсечка). Соотношение тока запуска и номинала прописывается в паспорте оборудования, максимально допустимое – 7/1.

Производя расчет автомата практически, следует использовать коэффициент надежности, обозначаемый символом Kн. Если номинальный ток устройства не превышает 100А, то величина Kн составляет 1,4; для больших значений она равна 1,25. Исходя из этого, значение тока отсечки определяется по формуле Iотс ≥ Kн х Iпуск. Автоматический выключатель выбираем в соответствии с рассчитанными параметрами.

Еще одна величина, которую необходимо учитывать при подборе, когда автомат монтируется в электрощитке или специальном шкафу – температурный коэффициент (Кт). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства при подборе следует умножать на него (In/Кт).

Современные устройства электрозащиты силовых агрегатов

Большой популярностью пользуются модульные мотор-автоматы, представляющие собой универсальные устройства, которые успешно справляются со всеми функциями, описанными выше.

Кроме этого, с их помощью можно производить регулировку параметров отключения с высокой точностью.

Современные мотор-автоматы представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга по внешнему виду, характеристикам и способу управления.

Как и при подборе обычного аппарата, нужно знать величину пускового, а также номинального тока. Кроме этого, надо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя нужные расчеты, можно покупать мотор-автомат.

Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электрического мотора.

Особенности защиты электрических двигателей в производственных условиях

Нередко при включении устройств, мощность которых превышает 100 кВт, напряжение в общей сети падает ниже минимального.

При этом отключения рабочих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов снижается. Когда напряжение восстанавливается до нормального уровня, мотор начинает заново набирать обороты.

При этом его работа происходит в режиме перегрузки. Это называется самозапуском.

Самозапуск иногда становится причиной ложного срабатывания АВ.

Это может произойти, когда до временного падения напряжения установка в течение длительного времени работала в обычном режиме, и биметаллическая пластина успела прогреться.

В этом случае тепловой расцепитель иногда срабатывает раньше, чем напряжение нормализуется. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Чтобы предотвратить отключение мощных заводских электромоторов при самозапуске, используется релейная защита, при которой в общую сеть включаются токовые трансформаторы. К их вторичным обмоткам подключаются защитные реле. Эти системы подбираются методом сложных расчетов. Приводить здесь мы их не будем, поскольку на производстве эту задачу выполняют штатные энергетики.

Заключение

В этом материале мы подробно осветили тему защитных устройств для электрических двигателей, и разобрались с тем, как подобрать автомат для электромотора и какие параметры при этом должны быть учтены.

Наши читатели могли убедиться, что расчеты, которые производятся при этом, совсем несложны, а значит, подобрать аппарат для сети, в которую включен не слишком мощный силовой агрегат, вполне можно самостоятельно.

Источник

Пусковой ток электродвигателя при его старте превышает номинальный в несколько раз. Причём кратность превышения может находиться в пределах от 4 до 7, а то и 9. Свойства переходных процессов при запуске двигателя, расчёты, как снизить напряжение на обмотках электродвигателей разного типа — эти вопросы рассмотрены в статье.

Определение

Максимальное значение тока, потребляемого электродвигателем в момент его запуска при раскручивании до номинальной скорости вращения, называется пусковым. При этом величина его превышения при запуске по отношению к номинальному его значению — кратность пускового тока.

Требования пусковых характеристик для 3-фазных электродвигателей изложены в ГОСТ IEC 60034-12-2021.

Откуда берётся и от чего зависит

Электродвигатель состоит из большого числа обмоток, соединённых для каждой фазы сетевого напряжения последовательно. Но даже такое подключение обмоток имеет относительно низкое сопротивление для малой частоты – 50Гц, которая используется в потребительской или промышленной сети. Вот почему при пуске асинхронного двигателя возникает большой пусковой ток.

По мере разгона двигателя сердечник его ротора входит в насыщение магнитным полем. В результате возрастает электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции. Индукционное сопротивление обмоток увеличивается, что приводит к падению тока через них.

На что влияет и чем опасен

Высокий пусковой ток, превышающий в несколько раз номинальное значение, а тем более фактический во время нагруженной работы двигателя, делает малоэффективной защищённость двигателя автоматическими выключателями только с электрической защитой. Он может повредить кабель, если сечение токопроводящих жил рассчитано лишь на номинальный ток электромотора.

Лучший способ обезопасить электродвигатель на случай его перегрузки — использовать тепловые реле. Некоторые из них ведут контроль тока двух фаз. Так как при перегрузке даже одной фазной линии или пропадании напряжения на ней ток увеличится на остальных. Это приведёт к нагреву добавочного сопротивления теплового устройства защиты, которое посредством увеличения температуры выше установленного (подстраиваемого) значения задействует систему управляющей цепи пуска электродвигателя.

У автоматических выключателей кроме тока срабатывания имеется время-токовая характеристика. Это показатель, определяющий время задержки до срабатывания защитного устройства в зависимости от величины протекающего тока по отношению к номинальному его значению. Кривая тока запуска двигателя изображена на рисунке.

Как узнать

Пусковой ток двигателя указывается в документации (в паспорте) к электродвигателям или к оборудованию, в составе которого они используются. Его можно измерить или рассчитать с приблизительным округлением. На корпусе электродвигателя имеется табличка с указанием только номинального тока, мощности и числа оборотов. Значение пускового тока и его кратность не указывают.

При эксплуатации рабочий ток электродвигателя не должен долго превышать номинальный.

Как рассчитать, если известны характеристики двигателя и кратность

Расчет пускового тока электродвигателя можно сделать по формуле:

К = In/Iʜ, для расчёта In = К×Iʜ,

где К – это коэффициент, соответствующий кратности пускового тока, In – пусковой ток, Iʜ – номинальный.

Кратность пускового тока зависит от сопротивления обмоток, обусловленного количеством полюсов электродвигателя. Для каждого полюса используется пара обмоток. Их количество можно посчитать на самом двигателе (число секций) или определить по числу оборотов двигателя. Зависимость числа пар от скорости двигателя представлена в таблице.

Чаще всего производители указывают скорость вращения меньше, учитывая реальные обороты двигателя. Например, 950 об/мин соответствует округлённому значению 1 000 об/мин.

Чем больше пар обмоток электродвигателя, тем выше их сопротивление, соответственно, ниже пусковой ток.

Вычислить его точное значение по формулам нельзя, однако найти можно по каталогу модели производителя на онлайн-сервисах.

Чем и как измерить

Наиболее простой и удобный способ измерения пускового тока — с помощью клещей с функцией inrush. У некоторых измерительных приборов кнопка HOLD фиксирует показания в момент её нажатия, но измерения с помощью такого метода могут быть ошибочными.

Сила тока в момент запуска ещё измеряется с помощью трансформатора тока, во вторичную цепь которого подключен амперметр или осциллограф.

Если нет характеристик и нечем измерить

Обычно мощность, номинальный ток и скорость оборотов указывают в табличке на самом агрегате. Но если она отсутствует или надпись прочитать не удаётся, то грубо определить мощность можно по диаметру вала. Для этого прилагается таблица.

Рассчитать пусковой ток по мощности сложно, так как он зависит от многих факторов:

• количество полюсов;
• число витков в секции;
• диаметр провода;
• длина провода в 1 витке и даже марка стали сердечников статора и др.

Зато зная примерную мощность, удастся грубо определить номинальный ток для пробного включения по формуле: I=P/U, где I— ток, P — мощность, U — напряжение (в нашем случае 380В). Коэффициент кратности для распространённых моделей двигателей марки АИР мощностью от 120 ватт до 315 киловатт можно взять из таблицы ниже.

Двигатель	кВт	Об/ мин	Ток при 380В	KПД %	Коэфф. мощн.	Iп/ Iн	Масса, кг	Двигатели устаревших марок
Чугун	Алюм.
АИР56А4	0,12	1310	0,44	57	0,72	4,4	–	5	4АА56А4
АИР56А2	0,18	2720	0,53	65	0,8	5,5	–	5	4АА56А2
АИР56В2	0,25	2720	0,69	68	0,81	5,5	–	5	4АА56В2
АИР56В4	0,18	1310	0,69	58	0,68	4,4	–	5	4АА56В4
AИP63A2	0,37	2755	1	69	0,81	6,1	–	7	4А(М)63А2
AИP63B2	0,55	2790	1,4	74	0,82	6,1	–	8	4А(М)63В2
AИP63A4	0,25	1340	0,79	65	0,74	5,2	–	7	4АА(М)63А4
AИP63B4	0,37	1340	1,12	67	0,75	5,2	–	7	4АА(М)63В4
AИP63A6	0,18	870	0,74	56	0,66	4	–	7	4АА(М)63А6
AИP63B6	0,25	870	0,95	59	0,68	4	–	8	4АА(М)63В6
AИP71A2	0,75	2840	1,77	75	0,83	6,1	–	11	4А(М)71А2
AИP71B2	1,1	2840	2,61	76,2	0,84	6,9	–	11	4А(М)71В2
AИP71A4	0,55	1390	1,57	71	0,75	5,2	–	10	4А(М)71А4
AИP71B4	0,75	1390	2,05	73	0,76	6	–	11	4А(М)71В4
AИP71A6	0,37	880	1,3	62	0,7	4,7	–	10	4А(М)71А6
AИP71B6	0,55	880	1,8	65	0,72	4,7	–	11	4А(М)71В6
AИP71В8	0,25	645	1,1	54	0,61	3,3	–	9	4А(М)71В8
AИP80A2	1,5	2850	3,46	78,5	0,84	7	22	14	4А(М)80А2
AИP80B2	2,2	2855	4,85	81	0,85	7	24	16	4А(М)80В2
AИP80A4	1,1	1390	2,85	76,2	0,77	6	19	13	4А(М)80А4
AИP80B4	1,5	1400	3,72	78,5	0,78	6	24	15	4А(М)80В4
AИP80A6	0,75	905	2,29	69	0,72	5,3	18	13	4А(М)80А6
AИP80B6	1,1	905	3,18	72	0,73	5,5	22	17	4А(М)80В6
AИP80A8	0,37	675	1,49	62	0,61	4	21	13	4А80А8
AИP80B8	0,55	680	2,17	63	0,61	4	18	16	4А80В8
AИP90L2	3	2860	6,34	82,6	0,87	7,5	32	22	4А(М)90L2
AИP90L4	2,2	1410	5,09	80	0,81	7	29	22	4А(М)90L4
AИP90L6	1,5	920	4	76	0,75	5,5	28	21	4А(М)90L6
AИP90LA8	0,75	680	2,43	70	0,67	4	28	21	4А(М)90LA8
AИP90LB8	1,1	680	3,36	72	0,69	5	29	23	4А(М)90LB8
AИP100S2	4	2880	8,2	84,2	0,88	7,5	38	30	4А(М)100S2
AИP100L2	5,5	2900	11,1	85,7	0,88	7,5	42	35	4А(М)100L2
AИP100S4	3	1410	6,78	82,6	0,82	7	39	32	4А(М)100S4
AИP100L4	4	1435	8,8	84,2	0,82	7	41	33	4А(М)100L4
AИP100L6	2,2	935	5,6	79	0,76	6,5	38	34	4А(М)100L6
AИP100L8	1,5	690	4,4	74	0,7	5	40	28	4А(М)100L8
AИP112M2	7,5	2895	14,9	87	0,88	7,5	53	41	4А(М)112М2
AИP112M4	5,5	1440	11,7	85,7	0,83	7	59	46	4А(М)112М4
AИP112MA6	3	960	7,4	81	0,76	6,5	50	44	4А(М)112МА6
AИP112MB6	4	960	9,75	82	0,76	6,5	53	49	4А(М)112МВ6
AИP112MA8	2,2	710	6	79	0,71	6	48	42	4А(М)112МА8
AИP112MB8	3	710	7,8	80	0,73	6	52	49	4А(М)112МВ8
AИP132M2	11	2900	21,2	88,4	0,89	7,5	90	77	4А(М)132М2
AИP132S4	7,5	1450	15,6	87	0,84	7	79	71	4А(М)132S4
AИP132M4	11	1460	22,5	88,4	0,84	7	90	83	4А(М)132М4
AИP132S6	5,5	960	12,9	84	0,77	6,5	84	70	4АМ132S6
AИP132M6	7,5	970	17,2	86	0,77	6,5	92	81	4АМ132М6
AИP132S8	4	720	10,3	81	0,73	6	84	70	4АМ132S8
AИP132M8	5,5	720	13,6	83	0,74	6	90	81	4АМ132М8
AИP160S2	15	2930	28,6	89,4	0,89	7,5	132	101	4АМ160S2
AИP160M2	18,5	2930	34,7	90	0,9	7,5	141	104	4АМ160М2
AИP160S4	15	1460	30	89,4	0,85	7,5	147	105	4АМ160S4
AИP160M4	18,5	1470	36,3	90	0,86	7,5	167	119	4АМ160М4
AИP160S6	11	970	24,5	87,5	0,78	6,5	142	105	4АМ160S6
AИP160M6	15	970	31,6	89	0,81	7	152	119	4АМ160М6
AИP160S8	7,6	720	17,8	85,5	0,75	6	137	108	4АМ160S8
AИP160M8	11	730	25,5	87,5	0,75	6,5	179	124	4АМ160М8
AИP180S2	22	2940	41	90,5	0,9	7,5	191	150	4АМ180S2
AИP180M2	30	2950	55,4	91,4	0,9	7,5	199	165	4АМ180М2
AИP180S4	22	1470	43,2	90,5	0,86	7,5	195	155	4АМ180S4
AИP180M4	30	1470	57,6	91,4	0,86	7,2	220	175	4АМ180М4
AИP180M6	18,5	980	38,6	90	0,81	7	197	170	4АМ180М6
AИP180M8	15	730	34,1	88	0,76	6,6	218	170	4АМ180М8
AИP200M2	37	2950	67,9	92	0,9	7,5	265	–	4АМ200М2
AИP200L2	45	2960	82,1	92,5	0,9	7,5	265	–	4А200L2
AИP200M4	37	1475	70,2	92	0,87	7,2	276	–	4А200М4
AИP200L4	45	1475	84,9	92,5	0,87	7,2	294	–	4А200L4
AИP200M6	22	980	44,7	90	0,83	7	265	–	4А200М6
AИP200L6	30	980	59,3	91,5	0,84	7	291	–	4А200L6
AИP200M8	18,5	730	41,1	90	0,76	6,6	260	–	4А200М8
AИP200L8	22	730	48,9	90,5	0,78	6,6	270	–	4А200L8
AИP225M2	55	2970	100	93	0,9	7,5	351	–	4А225М2
AИP225M4	55	1480	103	93	0,87	7,2	364	–	4А225М4
AИP225M6	37	980	71	92	0,86	7	334	–	4А225М6
AИP225M8	30	735	63	91	0,79	6,5	363	–	4А225М8
AИP250S2	75	2975	135	93,6	0,9	7	507	–	4А250S2
AИP250M2	90	2975	160	93,9	0,91	7,1	537	–	4АМ250М2
AИP250S4	75	1480	138,3	93,6	0,88	6,8	497	–	4АМ250S4
AИP250M4	90	1480	165	93,9	0,88	6,8	568	–	4АМ250М4
AИP250S6	45	980	86	92,5	0,86	7	457	–	4АМ250S6
AИP250М6	55	980	104	92,8	0,86	7	487	–	4АМ250М6
AИP250S8	37	740	78	91,5	0,79	6,6	512	–	4АМ250S8
AИP250M8	45	740	94	92	0,79	6,6	512	–	4АМ250М8
AИP280S2	110	2975	195	94	0,91	7,1	698	–	4АМ280S2
AИP280M2	132	2975	233	94,5	0,91	7,1	710	–	4АМ280М2
AИP280S4	110	1480	201	94,5	0,88	6,9	670	–	4АМ280S4
AИP280M4	132	1480	240	94,8	0,88	6,9	745	–	4АМ280М4
AИP280S6	75	985	142	93,5	0,86	6,7	647	–	4АМ280S6
AИP280M6	90	985	169	93,8	0,86	6,7	696	–	4АМ280М6
AИP280S8	55	740	111	92,8	0,81	6,6	680	–	4АМ280S8
AИP280M8	75	740	150	93,5	0,81	6,2	760	–	4АМ280М8
АИР315S2	160	2975	279	94,6	0,92	7,1	990	–	4АМ315S2
АИР315M2	200	2975	348	94,8	0,92	7,1	1280	–	4АМ315М2
АИР315S4	160	1480	288	94,9	0,89	6,9	1230	–	4АМ315S4
АИР315M4	200	1480	360	94,9	0,89	6,9	1330	–	4АМ315М4
АИР315S6	110	985	207	94	0,86	6,7	1030	–	4АМ315S6
АИР315М6	132	985	245	94,2	0,87	6,7	1218	–	4АМ315М6
АИР315S8	90	740	178	93,8	0,82	6,4	1130	–	4АМ315S8
АИР315M8	110	740	217	94	0,82	6,4	1170	–	4АМ315М8
АИР355S2	250	2980	433	95,2	0,92	7,1	1680	–	4АМ355S2
АИР355M2	315	2980	545	95,4	0,92	7,1	1896	–	4АМ355М2
АИР355S4	250	1490	443	95,2	0,9	6,9	1745	–	4АМ355S4
АИР355M4	315	1490	559	95,2	0,9	6,9	1957	–	4АМ355М4
АИР355S6	160	990	292	94,5	0,88	6,7	1580	–	4АМ355S6
АИР355MA6	200	990	365	94,5	0,88	6,7	2019	–	4А355М6
АИР355MB6	250	990	457	94,5	0,88	6,7	2019	–	–
АИР355S8	132	740	261	93,7	0,82	6,4	2019	–	4А355S8
АИР355M8	160	740	315	94,2	0,82	6,4	1880	–	4А355М8
АИР355MB8	200	740	387	94,5	0,83	6,4	2019	–	–

Если известна модель двигателя, то зная мощность и количество пар полюсов обмоток (число оборотов электродвигателя), можно на сайте производителя выяснить значения номиналов его пуска.

Как снизить

Самый эффективный метод снижения пускового тока при запуске электродвигателя — использование частотных преобразователей. Однако это оборудование может по стоимости превышать цену мотора, поэтому не всегда используется. Уменьшить ток при запуске удаётся применением специальных резисторов большой мощности, фиксированного номинала (для ступенчатой регулировки) или регулируемых. Дело в том, что динамическое сопротивление обмоток двигателя в момент пуска очень маленькое, и добавочные резисторы обуславливают ощутимое падение напряжения. При достижении оборотами рабочего значения сопротивления закорачиваются.

Есть и другие методы снижения тока электродвигателя при его запуске, например, с помощью электронных устройств. На видео рассмотрена простая схема ограничения тока двигателя при старте.

Переключение схемы соединения обмоток

Уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя можно переключением схемы подключения обмоток ротора, питающихся от трёхфазного напряжения 380 В. Например, с помощью контактора, который коммутирует обмотки со звезды на треугольник. Применяется такой вариант запуска для двигателей мощностью свыше 30 кВт и скоростью вращения 3000 – 1500 об/мин. Иногда эта вынужденная мера, так как мощности питающей установки для запуска двигателя, подключенного по схеме треугольника, не хватает. А некоторые мощные двигатели можно начально запускать только по схеме звезды или с помощью специальных устройств (частотный преобразователь, устройство плавного пуска и др).

Схема, указанная на рисунке, предполагает в момент запуска включение двух контакторов — P1 и P3. Через несколько десятков секунд контактор P3 выключается. Сразу вместо него включается P2. Подробнее эта тема рассмотрена в видео.

Использование двигателей с фазным ротором

Специальная конструкция асинхронного двигателя с фазным ротором позволяет значительно снизить пусковой ток. Ротор этого мотора имеет обмотки, подключенные к специальным контактным кольцам. К ним подводятся щётки, соединённые электрически со схемой ступенчатых реостатов. В момент запуска сначала подключается максимальное сопротивление, затем ступенчато оно снижается. Когда электродвигатель набирает требуемые обороты, щётки закорачиваются, и он работает как двигатель с короткозамкнутым ротором.

Плавный пуск ДПТ и АД

Для управления скоростью и для плавного пуска двигателя постоянного тока используются устройства плавного пуска, регулирующие напряжение на нагрузке. Они плавно повышают напряжение с помощью ШИМ при пуске двигателя по мере его разгона. В продвинутых вариантах при этом отслеживаются обороты.

Распространены такие варианты плавного пуска ДПТ:

• с помощью пускового реостата;
• запуск с параллельным возбуждением;
• то же с последовательным;
• то же с независимым;
• путём изменения питающего напряжения.

В последнем варианте плавная регулировка осуществляется управляемым выпрямителем или генератором постоянного напряжения. В выпрямителях можно использовать метод ступенчатого переключения обмоток одно- или трёхфазного трансформатора напряжения, если он рассчитан для питания только одного ДПТ или нескольких работающих синхронно.

Включение двигателя с использованием реостата осуществляют при максмальном значении сопротивления, далее его снижают до минимума. Регулированием тока в цепи обмотки возбуждения с помощью переменного сопротивления также удаётся добиться плавного запуска ДПТ. Он зависит от схемы подключения обмотки возбуждения (параллельно, последовательно или независимо).

Плавный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором возможен с помощью реостата, как и с ДПТ или с устройствами плавного пуска. Только ограничительные резисторы включаются в каждую из фаз, подключаемых для питания обмоток АД.

Функцией плавного пуска можно оборудовать двигатель самому, если имеется прибор, например, модели ABB PSR или подобный ему, как рассказывается в следующем видео. Устройства плавного пуска, как правило, при разгоне двигателя меняют частоту и величину питающего напряжения.

Решил
разобраться
в
теме,
про
которую
написано
предостаточно,
но
суть
неясна.
Вопрос
касается
пуска
электродвигателей,
при
котором
возникает
так
называемый
пусковой
ток.

Итак,
сразу
к
делу.
Корень
проблемы
кроется
в
том,
что
для
запуска
электродвигателя
(при
подаче
питания)
требуется
гораздо
большее
усилие,
чем
для
продолжения.
Эта
физика
работает
со
всеми
предметами
в
мире
–
ведь
начать
движение
всегда
труднее,
чем
продолжить
его.

В
статье
речь
пойдёт
об
асинхронном
электродвигателе
с
короткозамкнутым
ротором,
который
применяется
в
промышленном
оборудовании
в
95%
случаев.
Питание
–
трехфазное.
Как
обычно,
по
тексту
буду
отсылать
к
своим
статьям,
а
в
конце
можно
будет
скачать
много
чего
интересного
по
теме.

Пусковой
ток
и
его
кратность

Чтобы
тронуть
с
места
(пустить)
двигатель,
нужен
громадный
пусковой
ток
(Iп).
Громадный
–
по
сравнению
с
номинальным
(рабочим)
током
Iн
на
установившейся
скорости.
В
статьях
обычно
указывают,
что
пусковой
ток
превышает
рабочий
в
5-8
раз.
Это
число
называется
“Кратность
пускового
тока”
и
обозначается
как
коэффициент
Кп
=
Iп
/
Iн.

Пусковой
ток
–
это
ток,
который
потребляет
электродвигатель
во
время
пуска.
Узнать
пусковой
ток
можно,
зная
номинальный
ток
и
коэффициент
Кп:

Iп
=
Кп
·
Iн

Номинальный
ток
всегда
указан
на
шильдике
двигателя:

Кп
–
рабочий
параметр,
который
указан
в
характеристиках
двигателя,
но
на
корпусе
двигателя
он
никогда
не
указывается.

Замечу,
что
не
надо
путать
номинальный
и
рабочий
токи.

Номинальный
ток
–
это
ток,
на
котором
двигатель
может
работать
продолжительное
время,
он
ограничен
только
нагревом
обмотки
статора. Рабочий
ток
–
это
реальный
ток
в
данном
агрегате,
он
всегда
меньше
либо
равен
номинальному.
На
практике
рабочий
ток
измеряется
токоизмерительными
клещами,
амперметром
или
трансформатором
тока.

Если
рабочий
ток
больше
номинального
–
жди
беды.
Читайте
мою
статью
про
то,

как
защитить
электродвигатель
от
перегрузки
и
перегрева.

Кратность
пускового
тока
.
На
шильдике
его
обычно
нет,
а
в
документации
и
на
сайтах
производителей
он
присутствует:

Пример
из
первой
строчки
на
картинке:
конкретный
двигатель
мощностью
1,5
кВт
имеет
номинальный
ток
3,4
А.
Значит,
пусковой
ток
в
какой-то
момент
(сколько
длится
этот
“момент”
–
рассмотрим
ниже)
может
достигать
значения
3,4
х
6,5
=
22,1
А!

Судя
по
каталогам
(их
можно
будет
скачать
в
конце
статьи,
как
обычно
у
меня),
пусковой
ток
превышает
номинальный
в
пределах
от
3,5
до
8,5
раз.

Кратность
пускового
тока
зависит
прежде
всего
от
мощности
двигателя
и
от
количества
пар
полюсов.
Чем
меньше
мощность,
тем
меньше
пусковой
ток.
А
чем
меньше
пар
полюсов
(больше
номинальные
обороты)
–
тем
больше
пусковой
ток.

То
есть,
самым
большим
током
при
пуске
(7
–
8,5
от
номинала)
обладают
высокооборотистые
двигатели
(3000
об/мин,
1
пара
полюсов)
сравнительно
большой
мощности
(более
10
кВт).

Так
происходит
потому,
что
потребляемый
ток
и
момент
инерции
при
пуске
зависит
от
конструкции
двигателя
и
способа
намотки.
Мало
полюсов
–
низкое
сопротивление
обмоток.
Низкое
сопротивление
–
большой
ток.
Кроме
того,
высокооборотистым
движкам
для
полной
раскрутки
требуется
больше
времени,
а
это
опять
же
тяжелый
пуск.

Если
объяснить
более
научным
языком,
то
дело
происходит
так.
Когда
двигатель
стоит,
его
степень
скольжения
S
=
1.
При
раскручивании
(или,
как
любят
говорить
спецы,
разворачивании)
S
стремится
к
нулю,
но
никогда
его
не
достигает
–
на
то
двигатель
и
называют
асинхронным,
ведь
вращение
ротора
никогда
не
догонит
вращение
поля
статора
из-за
потерь.
Одновременно
сердечник
ротора
насыщается
магнитным
полем,
увеличивается
ЭДС
самоиндукции
и
индукционное
сопротивление.
А
значит,
уменьшается
ток.

Кому
хочется
узнать
подробнее
–
в
конце
статьи
я
выложил
несколько
хороших
книг
по
теме.

На
самом
деле
не
так
всё
просто,
начинаем
копать
глубже.

Как
узнать
пусковой
ток?

Кратность
пускового
тока
(отношение
пускового
тока
к
номинальному)
найти
в
документации
на
двигатель
бывает
не
так-то
просто.
Но
его
можно
измерить
(оценить,
узнать)
самому.
Вот
навскидку
несколько
способов:

1. Первый
   способ
   (лучший
   для
   теоретического
   изучения)
   –
   использовать
   осциллограф.
   Взять
   шунт
   (например,
   резистор
   0,1…0,5
   Ом,
   чем
   меньше
   по
   сравнению
   с
   обмотками,
   тем
   лучше),
   и
   посмотреть
   на
   нём
   осциллограмму
   в
   момент
   пуска.
   Далее
   из
   максимального
   амплитудного
   значения
   определяем
   действующее
   напряжение
   (поделить
   на
   корень
   из
   2),
   далее
   по
   закону
   Ома
   считаем
   пусковой
   ток.
   Можно
   ничего
   не
   умножать
   и
   не
   делить
   –
   просто
   измерить
   клещами
   ток
   в
   рабочем
   режиме,
   и
   умножить
   его
   на
   разницу
   токов
   на
   экране
   осциллографа.
   Способ
   хорош
   тем,
   что
   видно
   переходные
   процессы,
   вызванные
   ЭДС
   самоиндукции,
   мгновенные
   значения
   тока,
   длительность
   разгона.
   Кроме
   того,
   учитываются
   параметры
   питающей
   сети.
   Ещё
   плюс
   –
   пусковой
   ток
   измеряется
   реальный,
   на
   реальном
   двигателе
   и
   механизме.
2. Второй
   способ
   измерения
   пускового
   тока
   –
   подать
   на
   двигатель
   пониженное
   (в
   5-10
   раз)
   напряжение
   рабочей
   частоты
   и
   измерить
   ток.
   Почему
   пониженное?
   Это
   необходимо
   для
   того,
   чтобы
   ротор
   можно
   было
   легко
   зафиксировать,
   не
   допуская
   перегрева.
   Измеренный
   ток
   пересчитать,
   получим
   пусковой.
   Достаточно
   измерить
   ток
   на
   одной
   фазе.
   По
   другим
   токи
   будут
   (обязаны
   быть)
   такими
   же.
   Этот
   способ
   используют
   при
   производстве
   и
   испытаниях
   двигателей.
   Именно
   этим
   способом
   производители
   получают
   табличные
   данные.
   Способ
   опирается
   на
   номинальный
   ток,
   в
   реальности
   (на
   реальном
   механизме)
   пусковой
   ток
   может
   быть
   другим!
3. Измерить
   пусковой
   ток
   токоизмерительными
   клещами.
   Плюс
   этого
   способа
   –
   простота
   и
   оперативность.
   Клещи
   используют
   в
   большинстве
   случаев
   для
   проверки
   режимов
   работы
   двигателей.
   Минус
   –
   такие
   клещи
   достаточно
   инерционны,
   а
   нам
   нужно
   увидеть,
   что
   происходит
   за
   доли
   секунды.
   Но
   этот
   минус
   нивелируется,
   когда
   мы
   измеряем
   ток
   при
   пуске
   нагрузки
   с
   высоким
   моментом
   инерции
   (вентиляторы,
   насосы
   с
   массивными
   крыльчатками).
   Пуск
   длится
   более
   10
   сек,
   и
   на
   экране
   клещей
   всё
   видно.
   Добавлю,
   что
   есть
   клещи
   с
   функцией
   Inrush,
   которые
   могут
   измерять
   пусковой
   ток
   от
   0
   до
   максимума
   в
   течение
   времени
   интегрирования
   порядка
   100
   мс.
4. Трансформатор
   тока.
   Такой
   используется,
   например,
   в
   узлах
   учета
   электроэнергии
   –
   благодаря
   трансформатору
   тока
   нет
   необходимости
   измерять
   реальной
   ток,
   а
   можно
   измерить
   ток,
   уменьшенный
   в
   точно
   известное
   количество
   раз.
   Так
   же
   измеряют
   ток
   в
   электронных
   пусковых
   устройствах
   (преобразователях
   частоты,
   софтстартерах).
   Минус
   способа
   –
   трансформатор
   тока
   рассчитан
   на
   частоту
   50/60
   Гц,
   а
   переходные
   процессы
   во
   время
   пуска
   имеют
   широкий
   спектр
   и
   много
   гармоник.
   Поэтому
   можно
   сказать,
   что
   такой
   способ
   тоже
   обладает
   высокой
   инерционностью.

Конечно,
реальность
отличается
от
эксперимента.
Прежде
всего
тем,
что
ток
короткого
замыкания
реальной
сети
питания
не
бесконечен.
То
есть,
провода,
питающие
двигатель,
имеют
сопротивление,
на
котором
в
момент
пуска
падает
напряжение
(иногда
–
до
50%).
Из-за
этого
ограничения
реальный
пусковой
ток
будет
меньше,
а
разгон
–
длительнее.
Поэтому
нужно
понимать,
что
значение
кратности
пускового
тока,
указанное
производителем,
в
реальности
всегда
будет
меньше.

Теперь
разберём
другой
вопрос
–

Какой
вред
от
пускового
тока?

Пусковой
ток
–
это
проблема.
Это
–

• перегрузка
  питающей
  сети,
  приводящая
  к
  нагреву
  (вплоть
  до
  отгорания
  контактов)
  и
  проседанию
  напряжения;
• чрезмерный
  износ,
  перегрузка
  и
  перегрев
  двигателя,
  у
  некоторых
  производителей
  среди
  параметров
  двигателя
  указывается
  максимальное
  количество
  пусков
  в
  час
  или
  в
  сутки
  –
  именно
  из-за
  перегрева;
• износ
  и
  перегрузка
  механического
  привода
  (подшипники,
  редукторы,
  ремни),
  особенно
  обладающего
  большим
  моментом
  инерции,
• помехи,
  вызванные
  включением
  контакторов,
  которые
  передаются
  не
  только
  по
  проводам,
  но
  и
  через
  электромагнитное
  поле,
• проблемы
  с
  технологией
  –
  многие
  процессы
  нельзя
  начинать
  резко.

От
пускового
тока
перегружается
всё,
и
момент
пуска
становится
в
тягость
вcем
участникам
процесса.
Именно
в
этот
критический
момент
может
проявиться
“слабое
звено”.
Кроме
того,
многие
участники
электропитания,
работающие
в
этой
сети,
испытывают
проблемы
–
например,
лампочки
снижают
яркость
из-за
снижения
напряжения,
а
контроллеры
могут
зависнуть
из-за
мощной
помехи.

И
в
то
же
время
пусковой
ток
–
это
проблема,
от
которой
никуда
не
деться,
если
сразу
подавать
на
двигатель
номинальное
питание
и
не
использовать
специальные
методы.

Поэтому
разберём,

Как
уменьшить
пусковой
ток
асинхронного
двигателя

Решить
проблему
большого
пускового
тока
электрически
можно
двумя
путями:

1. Вначале
   подавать
   на
   двигатель
   пониженное
   напряжение,
   а
   затем,
   по
   мере
   разгона,
   напряжение
   и
   скорость
   вращения
   поднять
   до
   номинального
   значения.
   Такой
   способ
   применяется
   в
   электронных
   устройствах
   запуска
   двигателей
   –

   софтстартерах
   (УПП)
   и
   преобразователях
   частоты
   (частотниках).

2. Использовать
   ограничители
   пускового
   тока,
   когда
   при
   пуске
   двигатель
   питается
   через
   мощные
   резисторы,
   а
   потом
   по
   таймеру
   переключается
   на
   номинал.
   Сопротивление
   резисторов
   соизмеримо
   с
   сопротивлением
   обмотки
   стартера
   (единицы
   Ом,
   в
   зависимости
   от
   мощности).
   Это
   устройство
   легко
   сделать
   самому
   (контактор
   +

   реле
   времени).

3. Сразу
   подавать
   полное
   напряжение,
   но
   сначала
   подключать
   обмотки
   так
   хитро,
   чтобы
   двигатель
   не
   раскручивался
   на
   полную
   мощность.
   И
   только
   когда
   в
   этом
   режиме
   двигатель
   раскрутится
   насколько
   это
   возможно,
   включать
   его
   на
   полную.
   Эта
   схема
   называется

   “Звезда
   –
   Треугольник”,
   читайте
   в
   следующей
   статье.

Можно
сконструировать
какую-то
муфту,
коробку
передач,
вариатор
–
для
того
чтобы
раскрутить
двигатель
вхолостую,
а
потом
подключить
потребителя
механического
момента.

В
современном
оборудовании
двигатели
мощнее
2,2
кВт
практически
никогда
напрямую
не
включают,
поэтому
для
них
пусковые
токи
рояли
не
играют.
Для
уменьшения
пускового
тока
(и
не
только)
в
основном
применяют
преобразователи
частоты,
о
которых
будут
отдельные
статьи.

Как
снизить
вред
от
пускового
тока?

Если
изменить
схему
питания
двигателя
невозможно
(например,
сосед
по
даче
каждые
пол
часа
запускает
токарный
станок,
а
никакие
“методы
воздействия”
не
воздействуют),
то
можно
применить
различные
методы
минимизации
вреда
от
пусковых
токов.
Например:

1. На
   важные
   потребители
   или
   на
   весь
   дом

   установить
   инверторный
   ИБП
   (UPS),
   который
   будет
   держать
   напряжение
   в
   норме
   при
   любом
   раскладе.
   Самый
   дорогой,
   но
   действенный
   способ.

2. Поставить
   стабилизатор
   напряжения.
   Но
   учтите,
   что
   не
   все
   стабилизаторы
   одинаково
   полезны.
   Иногда
   они
   могут
   не
   справляться,
   а
   иногда
   –
   даже
   усугублять
   ситуацию.
   Подробнее
   –
   по
   приведенной
   ссылке.

3. Если
   питание
   –
   однофазное,
   то
   можно
   попробовать
   переключиться
   с
   “плохой”
   фазы
   на
   “хорошую”.
   Иногда
   этот
   способ
   так
   же
   эффективен,
   как
   использование
   телепорта
   вместо
   автобуса
   “Таганрог-Москва”.

Но
напоминаю,
что
мы
тут
занимаемся
не
устранением
последствий,
а
предотвращением
проблем,
поэтому
погнали
дальше.

Время
действия
и
величина
пускового
тока

Длительностью
пускового
тока
будем
считать
время,
в
течение
которого
ток
понижается
от
максимума
(Iп)
до
номинала
(Iн).
Эта
длительность
фактически
равна
времени
разгона
от
нуля
до
номинальной
скорости
вращения.

Весь
вопрос
в
том,
какова
длительность
этого
тока
–
10
миллисекунд
(пол
периода),
когда
двигатель
на
холостом
ходу,
или
10
секунд,
когда
на
валу
массивная
крыльчатка.
Теоретически
рассчитать
это
время
невозможно.
Однако,
поделюсь
некоторыми
соображениями.

Как
я
говорил
выше,
ток
двигателя
при
пуске
может
превышать
норму
в
несколько
раз
(Кп).
И
некоторые
начинающие
электрики,
которые
не
читают
мой
блог,
считают,
что
защитный
автомат
нужно
выбирать
так
же
–
на
повышенный
ток.
В
статьях
и
даже
инструкциях
пишут,
что
“При
выборе
автомата
необходимо
учитывать,
что
пусковой
ток
асинхронного
электродвигателя
в
5
–
7
раз
превышает
номинальный”.
Как
это
учитывать?
Неужели
ток
автомата
выбирать
в
5-7
раз
выше
номинального
тока
двигателя?

Пример:

Написано
–
56
А.
Что
это
значит?
Неужели
то,
что
ток
защитного
автомата
должен
быть
более
300
А?
Конечно,
нет.
И
выбор
автомата
в
данном
случае
зависит
не
только
от
номинального
тока
двигателя
(56
А),
но
и
от
времени
действия
пускового
тока.

Кстати,
давайте
проведём
расследование
и
узнаем
пусковой
ток
этого
двигателя.
Ведь
на
сайт
этого
китайского
производителя
нам
попасть
не
суждено.
Исходные
номинальные
данные:
мощность
–
30
кВт,
момент
–
190,9
N·m,
ток
–
56
А.
Смотрим
по
каталогам
отечественных
производителей,
ищем
подобный
двигатель,
ведь
законы
физики
одинаковы
и
в
России,
и
в
Китае.
Находим
(каталог
в
конце
статьи):
это
двигатель
на
1500
оборотов,
4
полюса,
с
кратностью
пускового
тока
Кп
=
7.
В
итоге
получаем:
Iп
=
Iн
·
Кп
=
56
·
7
=
392
А.
Это
теоретический
пусковой
ток,
но
это
не
ток
уставки
автомата!

Пусковой
ток
является
максимально
возможным
током.
Максимальным
ток
будет
при
пуске,
то
есть
тогда,
когда
двигатель
стоит.
То
есть,
пусковой
ток
есть
ВСЕГДА,
и
всегда
его
начальное
значение
имеет
запредельную
величину.
В
случае
с
нашим
китайским
движком
–
392
А,
если
принять
ток
КЗ
питающей
сети
равным
бесконечности
(источник
напряжения
с
нулевым
внутренним
сопротивлением).

Тепловое
действие
пускового
тока

Если
перейти
к
формулам,
пусковой
ток
оказывает
тепловое
действие
на
электродвигатель,
которое
описывается
так
называемым
интегралом
Джоуля.
Если
по
простому,
то
тепловая
энергия,
производимая
электрическим
током,
пропорциональна
квадрату
тока,
умноженному
на
время.
Обозначается
эта
величина
через
I2t.

Хорошая
новость
в
том,
что
защитный
автомат
имеет
примерно
такую
же
тепловую
(время-токовую)
характеристику,
что
и
время-токовая
характеристика
разгона
двигателя.

Сравните:

Что
видим?
Для
защиты
двигателя
используются
в
основном
автоматы
с
характеристикой
D,
как
раз
для
того,
чтобы
меньше
реагировать
на
кратковременные
перегрузки.

Подробнее
здесь.

А
для
пускового
тока
двигателя
график
будет
примерно
такой:

Линейность
графика
–
условная.
Всё
зависит
от
изменения
момента
нагрузки
в
процессе
разгона.
Теоретический
график
показан
пунктиром.
На
этом
графике
Кп
=
Iп
/
Iн
=
6,
но
это
теоретическое
(табличное)
значение.
Время
разгона
до
номинала
=
tп.

Реальный
график
начерчен
сплошной
линией.
На
нём
Iп`
–
это
реальное
значение
пускового
тока,
которое
всегда
меньше
теоретического.
Это
обусловлено
тем,
что
питающая
сеть
имеет
не
нулевое
сопротивление,
и
при
повышении
тока
на
проводах
возникают
потери
напряжения.

Про
потери
на
низком
напряжении
я
писал

тут,
про
потери
в
сетях
0,4
кВ
–

здесь.

Понятно,
что
из-за
потерь
время
разгона
будет
больше,
оно
обозначено
на
графике
через
tп`.

Теперь
повернём
последний
график,
чтобы
привести
оси
к
одной
системе
координат:

Не
правда
ли,
весьма
похоже
на
время-токовую
характеристику
защитного
мотор-автомата?

Получается,
что
обе
характеристики
компенсируют
друг
друга,
и
при
выборе
автомата
достаточно
настроить
его
уставку
на
номинальный
ток
двигателя.
При
особо
тяжелых
пусках,
когда
площадь
под
кривой
пуска
двигателя
больше
площади
под
кривой
защитного
автомата,
стоит
подумать
о
плавном
пуске
–
УПП
либо
ПЧ.

Реальные
измерения
тока

Как
я
говорил
выше,
по
моему
мнению
лучший
способ
“увидеть”
пусковой
ток
–
использовать
активный
(резистивный)
шунт,
и
смотреть
на
нём
напряжение
осциллографом.

Я
использовать
вот
такой
шунт:

Подопытный
–
мотор-редуктор,
который
через
цепную
передачу
крутит
вертикальный
шнек:

Шнек
на
момент
пуска
был
полным,
поэтому
его
рабочий
ток
(7,7
А,
измерено
клещами)
был
почти
равен
номинальному
(8,9
А,
видно
на
шильдике).

Ситуация
по
пусковому
току
видна
на
осциллографе:

Приблизим
интересующий
момент,
ускорив
развертку
до
100
мс/дел:

Тут
уже
легко
увидеть
синус
питающего
тока
и
оценить
коэффициент
кратности
пускового
тока
Кп,
который
примерно
равен
4.

Ещё
приблизим
момент
истины
(до
50
мс/дел):

Тут
уже
видны
хорошо
и
переходные
процессы,
обусловленные
индуктивностью
и
ЭДС
самоиндукции
обмоток
двигателя.
Этот
импульс,
длительность
которого
гораздо
меньше
периода
сети
20
мс,
даёт
хорошую
помеху
с
широким
спектром
в
питающую
сеть
и
радиоэфир.

Ещё
один
повод
для
использования
ПЧ?
Не
совсем,
там
с
помехами
ситуация
гораздо
хуже!

Для
тех,
кто
не
хочет
заморачиваться,
повторю
– есть
клещи
с
функцией
Inrush,
которые
могут
измерять
пусковой
ток.

Скачать

Надеюсь,
читатели
простят
мне
вольное
объяснение
процессов
–
я
постарался
всё
объяснить
“на
пальцах”.
Кому
нужны
академические
знания,
пожалуйста:

Ещё
пособие
по
двигателям:

•

Пуск
и
защита
двигателей
переменного
тока
/
Пуск
и
защита
двигателей
переменного
тока.
Системы
пуска
и
торможения
двигателей
переменного
тока.
Устройства
защиты
и
анализ
неисправностей
двигателей
переменного
тока.
Руководство
по
выбору
устройств
защиты.
Руководство
от
Schneider
Electric,
pdf,
1.17
MB,
скачан:
2936
раз./

Существует много разных автомобильных поломок, связанных с электрикой. И, наверное, каждый сталкивался с неожиданной разрядкой АКБ после ночи стоянки на холоде или даже в теплое время года. Но не всегда причиной такого состояния является поломка батареи. Чтобы это определить, необходимо научиться правильно измерять ток аккумулятора, но как проверить его и получить при этом адекватную оценку?

Пусковой ток является основной показательной величиной, которая указывает на энергетические характеристики источника. Если он занижен, АКБ не будет способна крутить стартер с нужной силой. Выполнить проверку работоспособности батареи можно не только при помощи специальных тестеров. Как известно, такие приборы стоят дорого, и не каждый владелец автомобиля способен купить его. Но проверить аккумулятор мультиметром вполне реально.

Функции универсальных измерительных устройств

Замерить величину пускового тока мультиметром напрямую, без дополнительных приспособлений, невозможно. Это связано с тем, что характеристики бытовых приборов не позволяют контролировать большие токи. Максимальный предел составляет 30 ампер, но это будет достаточно дорогое устройство. Как замерить силу тока аккумулятора, если она достигает нескольких сотен ампер? Можно использовать шунт и на нем измерить падение напряжения, но об этом чуть позже. Сейчас перечислим все процедуры, которые можно выполнить мультиметром:

1. С его помощью можно замерить величину заряда, выраженную напряжением. Для этого прибор необходимо перевести в соответствующий режим.
2. Универсальный измерительный прибор позволяет определять сопротивление цепей. Необходимо помнить о том, что сопротивление измеряется при отключенном источнике тока. Оно актуально, например, для определения характеристик бортовой электрики.
3. Стоит знать, что моторчик печки обладает сопротивлением всего в пару Ом.
4. При помощи мультиметра можно контролировать переменное или импульсное напряжение с датчиков, а некоторые модификации позволяют измерять частоту сигналов, что также бывает необходимо во время ремонтных работ.
5. Проверка тока утечки. Часто бывает так, что после некоторого времени простоя автомобиля батарея оказывается разряженной, но все приборы были отключены, за исключением сигнализации. В таком случае имеет место проверка тока утечки. Для этого подключите тестер в цепь, сняв одну из клемм на АКБ. Если он покажет более 50мА, нужно искать причину утечки.

Измерения пускового тока мультиметром

Если вы решили замерить ток холодного пуска АКБ мультиметром, сначала нужно обзавестись дополнительным сопротивлением. Это важно, так как максимально возможный предел устройства не превышает 30 А (а величина пускового тока аккумулятора зачастую превышает 300 А). Представим некоторые модели аккумуляторных батарей и их пусковые токи.

Модель АКБ	Емкость, А/ч	Пусковой ток, А
Intact Premium Power PP 78 MF	74	760
Bosch S4 008	74	680
Varta Blue Dynamic	74	680

Значит ли, что при измерении своим универсальным прибором получатся такие же показания? Нет, они будут в корне отличаться, потому что на заводе-производителе выполняют измерения данной характеристики при определенных условиях:

1. По стандарту EN они проводятся в условиях низкой температуры -18 градусов и в течение 10 секунд при первом тесте. Затем с 60% нагрузкой при втором, в течение 73 секунд. В обоих случаях напряжение на АКБ не должно проседать менее 7,5 В.
2. По стандарту DIN условия отличаются. В течение 30 секунд проводится первый тест, при нем напряжение не должно падать ниже 9 В при полной нагрузке.
3. Есть также японский стандарт. Он измеряет источники питания конкретной величиной тока 150 и 300 ампер при температуре на 3 градуса теплее, чем в европейских стандартах.

Как измерить силу тока холодного запуска при помощи универсального тестера?

Чтобы произвести объективные измерения ампеража, выдаваемого АКБ на автомобиле, нужно выполнить следующие действия:

1. Найти эквивалентную нагрузку, максимальный ток через которую по расчетам не будет превышать предел прибора в нужном режиме. Допустим, у вас используется устройство с максимальной отметкой на панели 20 А. Необходимо подобрать такое сопротивление, при включении которого он не был бы больше. АКБ выдает напряжение 12-12,7 В. Чтобы получить ток на показания, равный 10 А, нужно подключить нагрузку сопротивлением 1,2-1,27 Ом.
2. Сопротивление подключается к АКБ на автомобиль последовательно с вашим прибором.
3. Предварительно переведите измерительное устройство в режим контроля тока. Если не знаете, то на панели будет написана буква «А» и проставлены цифры, указывающие предел. Переключите на самый большой. Также выберите режим ADC, то есть, измерение силы постоянного тока.
4. При подключении к батарее обратите внимание на полярность щупов. Красный — всегда плюс, должен быть включен в гнездо, возле которого имеется обозначение пределов и указаны измеряемые физические величины. Черный — минус и подключен в гнездо с надписью «COM», возле нее имеется значок земли.

Последовательное соединение представляет собой цепь, в которой все компоненты соединены в одну линию. Ток течет через все устройства, и его сила определяется общим сопротивлением.

Измерение напряжения

Если вы не можете замерить величину тока автомобильной батареи своим прибором, потому что амперметр сломан или его нет, можно выполнить диагностику немного иным способом — при помощи контроля напряжения. Подключите вольтметр к клеммам АКБ, на дисплее будет высвечено фактическое показание падения на источнике. Но это нам ничего не говорит о токе, потому что мы не знаем сопротивления.

Чтобы выполнить замер тока, нужно перевести тестер в режим измерения напряжения, а к АКБ подключить нагрузку, предварительно замерив ее сопротивление в Ом. В качестве нагрузки можно использовать мощную лампу накаливания дальнего света 60-100 Вт. Если заряд батареи нормальный, величина напряжения не будет меняться. В таком случае ток можно определить по формуле:

I = U / R, где U — это напряжение на лампочке, R — ее сопротивление.

Также можно вывести это значение через мощность:

I = P / U, где P — это мощность лампы.

Ели вы хотите определить именно пусковой ток, лучше воспользоваться вашим стартером. Так вы в комплексе изучите способности батареи автомобиля, заряд и емкость. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. Переведите тестер в режим измерения напряжения.
2. Ничего не снимая, подключите щупы к клеммам АКБ.
3. Отключите генератор, снимите провод, который питает сервисную обмотку или массу.
4. Заводите ДВС в обычном режиме стартером.

Проводите измерения силы тока автомобильной батареи в течение нескольких секунд, потому что изношенная батарея быстро разрядится. Если на приборе напряжение не опускается ниже 9 В, то с вашей АКБ все еще в полном порядке. По европейским стандартам она вполне проходит. Если источник питания по DIN-нормативам проседает ниже 9 В, его пора заменить. Соответственно, если напряжение упадет ниже 7,5 В по EN — АКБ также неисправна.

Этот способ позволяет дать объективную оценку состояния батареи. Такая проверка, конечно, не дает полной картины, но вы будете понимать, что источник тока еще способен работать. Существуют таблицы, по которым можно проверить состояние своего аккумулятора, если он будет в списке протестированных. В них представлена общая картина.

Слева в столбце мы видим начальные данные:

• емкость;
• холодный пуск;
• глубокий разряд;

По итогам всех тестов каждая автомобильная батарея набирает определенное количество баллов. Из таблицы видно, что большее количество циклов заряд/разряд принадлежит АКБ AGM с сорбентом. Как видно, проверка проводилась в разных условиях.

Измерение емкости АКБ мультиметром

Чтобы измерить заряд или емкость аккумулятора на автомобиле, его сначала нужно полностью зарядить. Сделать это лучше автоматическим ЗУ, которое отключит цепь, когда напряжение на клеммах поднимется до 12,7 В. После этого нужно найти нагрузку, которая не будет превышать 120 Вт суммарно. Проще взять две лампы дальнего света по 60 Вт и параллельно подключить их к батарее. Ток через них будет протекать величиной 10 А.

Состояние полностью разряженной АКБ соответствует напряжению 10,3 В, поэтому после включения ламп сразу необходимо засечь время, пока источник не разрядится до указанного падения напряжения. Предположительно время горения ламп составит 5 часов при мощности 120 Вт. Емкость определяется по формуле:

Tраз. * Iраз., где Tраз. — это время, за которое напряжение упало с 12,7 В до 10,3 В, Iраз. — ток, который протекал в цепи во время эксперимента.

Перемножив полученные данные выясняем, что емкость источника составляет 5 * 10 = 50 А/ч. Далее необходимо сравнить эти данные с паспортными на корпусе. Если они примерно равны, нет повода беспокоиться. Если же на этикетке написано 70А/ч, значит ресурс батареи существенно снижен, она уже не имеет нормативный заряд.

С помощью универсального прибора можно выполнить проверку многих параметров АКБ, но также и произвести диагностику электрики автомобиля. Проверка должна выполняться только на полностью заряженной батарее в измерительном устройстве. Иначе измерение параметров будет неверным.

Как рассчитать пусковой ток

Пусковым называется ток, потребляемый электродвигателем при включении в электросеть. Поскольку величина пускового тока может во много раз превышать номинальную, его необходимо ограничивать, подобрав автоматические выключатели с необходимой токовой характеристикой, защищающей линию включения этого электродвигателя или их группы. Для этого и нужно рассчитать пусковой ток.

Вам понадобится

• Техническая документация на электродвигатель.

Инструкция

Определите тип электродвигателя. Это может быть электродвигатель постоянного тока или трехфазного переменного тока. Рассчитайте номинальный ток электродвигателя постоянного тока в амперах, используя формулу: IH=1000PH/(ηHUH), а номинальный ток электродвигателя трехфазного тока по формуле: IH=1000PH/(UHcosφH√ηH), где:Рн — номинальная мощность двигателя, квт;UH — номинальное напряжение двигателя, в;ηH — номинальный коэффициент полезного действия двигателя;cos фн — номинальный коэффициент мощности двигателя. Данные о номинальной мощности, номинальном напряжении, КПД и коэффициенте мощности возьмите из технической документации электродвигателя.

Вычислите величину пускового тока в амперах после расчета его номинальной величины. Для расчета используйте формулу:IП=IH*Кп, где IH — номинальная величина тока, а Кп — кратность постоянного тока к его номинальной величине. Просмотрите техническую документацию на электродвигатель, в ней должна быть указана кратность постоянного тока к его номинальной величине (Кп). Умножьте это число на получившуюся величину номинального тока и получите величину пускового тока в амперах. Рассчитайте ее для каждого электродвигателя, находящегося в цепи.

Подберите автоматический выключатель для защиты линии включения в зависимости от получившейся величины пускового тока по всем электродвигателям в цепи. Для выбора необходимо знать, что автоматические выключатели могут быть типа отключения В, С и Д. Выключатели с характеристикой отключения типа В подойдут для осветительных сетей общего назначения, с характеристикой отключения типа С служат для размыкания осветительных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (двигатели и трансформаторы). Для цепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами обычно применяются использовать выключатели с характеристикой типа D. Определив тип выключателя, подберите нужный в зависимости от получившейся величины пускового тока.

Видео по теме

Обратите внимание

У автоматических выключателей с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя вдвое выше по сравнению с выключателями с характеристикой типа B.

Источники:

• Онлайн-электрик
• пусковой ток электродвигателя

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?