Do czego służy łagodny rozruch silnika indukcyjnego?

Spośród wszystkich rodzajów silników, silniki indukcyjne są najczęściej stosowane w przemyśle i nadal zastępują coraz więcej silników prądu stałego.

Silniki asynchroniczne stał się powszechny dzięki następującym cechom: niski koszt silnika, prostota konstrukcji, niezawodność, wysoka wydajność. Dotychczas silniki asynchroniczne ustępowały silnikom prądu stałego tylko w przypadkach, gdy wymagana jest płynna regulacja prędkości obrotowej (strugarki, prostownice, regulowane napędy główne walcarek itp.), w transporcie elektrycznym oraz w napędach dużej mocy z pracą okresową ( młyny zwrotne). Wprowadzenie przemysłowe regulowane przetwornice częstotliwości pozwoli na jeszcze szersze zastosowanie silników asynchronicznych.

Wady silników asynchronicznych to:

1) Kwadratowa zależność momentu obrotowego od napięcia, wraz ze spadkiem napięcia sieci moment początkowy i krytyczny ulegają znacznemu zmniejszeniu,

2) Niebezpieczeństwo przegrzania stojana, zwłaszcza przy wzroście napięcia sieciowego i wirnika przy spadku napięcia,

3) Mała szczelina powietrzna, nieco zmniejszająca niezawodność silnika,

4) Duże prądy rozruchowe silników asynchronicznych… Przy rozruchu silnika indukcyjnego z wirnikiem klatkowym prąd stojana jest 5-10 razy większy niż znamionowy. Tak duże prądy w stojanie są niedopuszczalne ze względu na siły dynamiczne w uzwojeniach i nagrzewanie się uzwojeń. Tryby przejściowe z dużymi prądami rozruchowymi mogą wystąpić w silnikach asynchronicznych nie tylko wtedy, gdy silnik jest podłączony do sieci, ale także gdy jest odwracany i zwalniany.

Dlaczego więc miałbyś ograniczać prąd rozruchowy w uzwojeniach stojana silnika indukcyjnego klatkowego?

Konieczność ograniczenia prądu silnika podyktowana jest względami elektrycznymi i mechanicznymi. Przyczyny elektrycznego charakteru ograniczania prądu silników mogą być następujące:

1) Redukcja skoków napięcia w sieci. W niektórych przypadkach, w przypadku dużych silników, konieczne jest ograniczenie prądu rozruchowego do wartości dozwolonej przez system zasilania.

2) Redukcja sił elektrodynamicznych w uzwojeniach silnika.

Redukcja udarów sieciowych jest zwykle wymagana przy rozruchu dużych silników indukcyjnych z klatką, jeśli są one zasilane z układu zasilania o stosunkowo małej mocy. Ponadto w przypadku dużych silników producenci maszyn nie dopuszczają bezpośredniego rozruchu ze względu na zbyt duże siły elektrodynamiczne na powierzchniach czołowych uzwojeń stojana i wirnika.

Przyczyny mechanicznego charakteru ograniczania momentu obrotowego silników mogą być bardzo różnorodne, na przykład zapobieganie pękaniu lub szybkiemu zużyciu przekładni, zsuwaniu się pasów z rolek, ślizganiu się kół poruszających się wózków, dużym przyspieszeniom lub opóźnieniom niedopuszczalnym dla sprzęt lub ludzie w różnych pojazdach itp. Czasami konieczne jest zmniejszenie momentu rozruchowego silników, nawet niewielkiego, aby złagodzić wstrząsy przekładni i zapewnić płynne przyspieszenie.

We wszystkich przypadkach, w których warunki pracy nie wymagają wymuszonego przyspieszania lub zwalniania, zaleca się obliczenie trybów dla minimalnego prądu rozruchowego, a tym samym momentu obrotowego, przy zachowaniu przeniesienia mechanizmu i silnika.

Miękki rozrusznik silnika

Do ograniczenia prądu stosuje się dławiki rozruchowe, rezystory i autotransformatory, a także nowoczesne urządzenia elektroniczne - softstarty (softstartery silnikowe).

Napięcie silnika

Prąd silnika

Należy zwrócić uwagę na fakt, że ograniczenie prądu i momentu obrotowego za pomocą softstarterów silników uzyskuje się ze względu na złożoność obwodu sterowania oraz wzrost kosztów instalacji, dlatego należy je stosować tylko tam, gdzie jest to usprawiedliwiony.

Kontynuując ten wątek: Jak wybrać odpowiedni rozrusznik (softstarter)