Struktura

Spouštění indukčního motoru

Trojfázový indukční motor - spouštění

Tato lekce se zabývá spouštěním indukčního asynchronního motoru.

Princip činnosti

Každý asynchronní motor připojený přímo k síti odebírá velký proud nakrátko. Vznikne vždy velký proudový náraz, který je příčinou poklesu napětí v síti a zmenšení momentů všech indukčních motorů pracujících ve stejné síti. Tento proudový náraz je jedním z největších provozních problémů indukčních motorů. Bývá Iz = (4 – 8)∙In.

Pro spouštění indukčních motorů je vhodné, aby byl záběrný proud malý a záběrný moment byl co největší.

Připojování indukčních motorů umožňuje statorová svorkovnice.

obrazek

Obr. 1: Zapojení do trojúhelníka [1]

obrazek

Obr. 2: Zapojení do hvězdy [1]

obrazek

Obr. 3: Vnitřní zapojení svorkovnic [1]

Způsoby spouštění indukčních motorů nakrátko

V praxi se nejčastěji používají tyto způsoby spouštění:

  • přímé, plným napětím
  • přepínačem Y/D
  • frekvenčním měničem
  • rozběhovou spojkou
  • statorovým spouštěčem
  • autotransformátorem

Spouštění přímé, plným napětím

Jedná se o nejjednoduší způsob rozběhu, kdy motor přímo připojíme k síti na plné napětí. Tohoto způsobu lze použít dle ČSN jen do výkonu 22 kVA. Tomuto způsobu rozběhu dáváme přednost, jestliže potřebujeme rozběh s plným zatížením.

obrazek

Obr. 4: Přímý rozběh motoru, kde Q1 je jištění motoru a Q11 vypínač motoru [2]

Spouštění přepínáním hvězda-trojúhelník

Jedná se o nejrozšířenější a nejlevnější způsob zapínání motorů s větším výkonem od 5kW výše, kdy motor nejprve zapneme do hvězdy – kdy motor bude mít ve hvězdě nižší napětí na fázi statoru (230V) a po určitém časovém intervalu 10 -15 s přepneme do trojúhelníku, kdy bude na fázi statoru napětí vyšší a to 400V.  Tento rozběh se pro vysoké výkony nepoužívá, použití je v oblasti nižších výkonů.

Vlastnosti:

  • pro třífázové motory malého výkonu
  • snížený spouštěcí proud
  • šest připojovacích vedení
  • snížený rozběhový moment
  • proudová špička při přepnutí z hvězdy na trojúhelník
  • mechanické zatížení při přepnutí z hvězdy na trojúhelník

obrazek

Obr. 5: Charakteristiky MY a MD [3]

obrazek

Obr. 6: Zapojení hvězda-trojúhelník pomocí stykačů [2]

Spouštění frekvenčním měničem

Jedná se o rozšířený moderní způsob rozběhu motorů změnou frekvence. Otáčky motoru jsou přímo úměrné síťové frekvenci a tím lze plynule rozbíhat motor. Se změnou frekvence se musí měnit i napájecí napětí a tím dosáhneme konstantního momentu motoru. Při spouštění plynulou frekvencí vytváří motor maximální záběrný moment, jestliže se napájí frekvencí:

kde f1 je síťová frekvence a φk je úhel vyplývající z účiníku nakrátko.

Pro otáčky motoru platí

kde p je počet pólových dvojic, f1 je frekvence sítě.

Obr. 7: Frekvenční měnič [2]

Toto řízení napětí/frekvence umožňuje plynulé řízení rychlosti třífázových motorů. Pohon může být provozován se jmenovitým zatěžovacím momentem i při nízkých rychlostech. Měniče frekvence jsou vhodné pro napájení indukčních motorů s velkými otáčkami (dřevoobráběcí stroje, odstředivky apod.)

Spouštění rozběhovou spojkou

Rozběhovou spojkou lze spustit nezatížený motor a na konci rozběhu ho lze spojit s pracovním strojem a tím se omezí počáteční proudový náraz. Používají se rozběhové třecí spojky a odstředivé automatické spojky – asi do výkonu 15kW, dále pak elektrodynamické skluzové spojky pro výkony větší než 100 kW.

Spouštění statorovým spouštěčem

Do obvodu statoru se zabuduje odporový spouštěč a postupným zvyšováním napětí na statoru se bude zvyšovat i záběrný proud i moment. U nás se moc nepoužívá.

obrazek

Obr. 8: Schéma zapojení: a) třípólové schéma, b) jednopólové schéma [2]

Spouštění autotransformátorem

má několik odboček (0,5, 0,6, 0,8 U1) pro volbu vhodného převodu a napětí. Tím se volí i vhodný záběrný moment a záběrný proud. Výhodou spouštěcího autotrafa je, že snížení záběrného momentu je úměrné pouze snížení proudového nárazu, přičemž snížení proudového nárazu je úměrné kvadrátu převodu p.

obrazek

Obr. 9: Schéma zapojení: a) třípólové schéma, b) jednopólové schéma [2]

Zdroje

Obrázky

[1] Autor neznámý. home.tiscali.cz [online]. [cit. 2014-8-13]. Dostupný na www: http://home.tiscali.cz/cz076422/zapoj/zapoj.htm

[2] Autor neznámý. www.eatonelektrotechnika.cz [online]. [cit. 2014-8-13]. Dostupný na www: http://www.eatonelektrotechnika.cz/priruckazapojeni/

[3] KOCMAN, Karel, Jozef HOLBA, Alexander IHLÁR a Rudolf MRAVEC. Elektrické stroje a přístroje. Praha: SNTL, 1990, 420 s. 1. vydání. ISBN 80-03-00406-3.

Opakování

Jaké jsou nejběžnější spouštění indukčních motorů?

Popiš spouštění přímé.

Popiš spouštění hvězda trojúhelník.

Popiš spouštění pomocí frekvenčního měniče.

Popiš spouštění pomocí autotransformátoru.

Popiš spouštění pomocí rozběhové spojky.

Popiš spouštění pomocí statorového spouštěče.

Logolink