Sterowanie silnikami to podstawowe rzemiosło w instalacjach przemysłowych i automatyki. Tutaj są cztery metody uruchamiania (DOL, gwiazda-trójkąt, softstart, falownik), prawidłowe ustawienie ochrony silnika, kablowanie EMC falownika i prądy uziemiające, prawidłowy wybór wyłącznika różnicowo-prądowego — i bezpieczeństwo maszyn zgodnie z DS/EN 60204-1.
Wstęp
Silnik asynchroniczny jest najbardziej rozpowszechnionym typem silnika w przemyśle — solidny, tani i niezawodny. Ale pobiera dużą prąd rozruchowy i musi być chroniony przed przeciążeniem w inny sposób niż zwykła grupa. Instalacja silnika dotyczy zatem trzech rzeczy: uruchomienia silnika bez niepotrzebnego obciążania sieci, ochrony przed przegrzaniem i możliwości regulacji jego prędkości. Normy mające zastosowanie to DS/EN 60204-1 (urządzenia elektryczne maszyn) i DS/EN 60947-4-1 (styczniki i rozruszniki silnikowe).
Problem prądu rozruchowego
Silnik asynchroniczny pobiera przy bezpośrednim rozruchu typowo 5–8 razy prąd znamionowy w krótkim momencie rozruchu, aż do osiągnięcia obrotów. Na małych silnikach jest to nieistotne, ale na większych może powodować spadki napięcia w sieci i wymagać większego zasilania. Dlatego istnieje kilka metod rozruchu, które zmniejszają prąd rozruchowy kosztem momentu rozruchowego.
| Metoda uruchamiania | Prąd startowy (ok.) | Moment uruchamiania | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Bezpośredni (DOL) | 5–8 · In | W pełni | Małe silniki, gdzie prąd rozruchu nie stanowi problemu |
| Gwiazda-trójkąt (Y/Δ) | ~1/3 af DOL | ~1/3 af DOL | Pompy i wentylatory (niska moc startowa wystarczająca) |
| Uruchomienie miękkie | Regulowana (miękka rampa) | Zmniejszony, kontrolowany | Taśma transportera, gdzie pożądany jest łagodny start |
| Falownik (VFD) | Niska, sterowana | W pełni od 0 obr/min | Gdzie pożądana jest zmienna prędkość |
Trójkąt gwiazdowy — dlaczego jedna trzecia?
Przy starcie gwiazda-trójkąt motor jest uruchamiany w połączeniu gwiazdy (Y) i przełączany na trójkąt (Δ), gdy osiąga prędkość. W gwieździe każde uzwojenie silnika otrzymuje tylko napięcie fazowe (napięcie linii podzielone przez √3), czyli około 58% napięcia trójkąta. Ponieważ zarówno prąd, jak i moment zależą od napięcia w stosunku do drugiej potęgi, zarówno prąd rozruchowy, jak i moment rozruchowy spadają do około jednej trzeciej bezpośredniego uruchomienia.
Przykład: Silnik, który przy uruchomieniu bezpośrednim pobiera 6 · In, przy uruchomieniu z przełącznikiem gwiazda-trójkąt będzie pobierać tylko około 2 · In w fazie gwiazdy. Cena to taka, że moment rozruchowy jest również tylko jedna trzecia — dlatego metoda jest odpowiednia tylko dla obciążeń o małym momencie oporu przy rozruchu, takich jak pompy wirowe i wentylatory, nie dla w pełni obciążonego przenośnika. (Web-zweryfikowane: Y/Δ zmniejsza prąd rozruchowy I moment do około 1/3.)
Przeczytaj tabliczkę znamionową silnika
Przed podłączeniem silnika przeczytaj tabliczkę znamionową (tabliczkę typową). Napięcie podane jest jako DWIE wartości, każda ze swoim symbolem połączenia, np. «230 V Δ / 400 V Y» lub «400 V Δ / 690 V Y». Niższa wartość to napięcie, które musi mieć każde poszczególne uzwojenie. Wybór trójkąta (Δ) lub gwiazdy (Y) w skrzynce zacisków jest określony napięciem SIECI: uzwojenie musi mieć swoje napięcie znamionowe — ani więcej, ani mniej.
- 01Motor mærket 230 V Δ / 400 V Y på et 400 V-net → kobl i STJERNE (Y). Hver vikling får da 400/√3 = 231 V ≈ 230 V, netop det viklingen tåler. Trekant her ville sætte 400 V over en 230 V-vikling, og motoren brænder af.
- 02Silnik oznaczony 400 V Δ / 690 V Y na 400 V sieć → podłączaj w TRÓJKĄT (Δ). Każde uzwojenie otrzymuje pełne 400 V, które może wytrzymać. To dokładnie ten typ silnika, który można uruchomić w GWIEZDĘ-TRÓJKĄT na 400 V (start w Y, przełączenie na Δ), ponieważ uzwojenie wytrzymuje 400 V podczas pracy.
Worked example — et typisk mærkeskilt kan se sådan ud: »3~ 400 V Δ / 690 V Y · 4,0 kW · cos φ 0,83 · 1450 o/min · IE3 · In 8,3 A (400 V Δ)«. Fremgangsmåde: (1) Nettet er 400 V → kobl i TREKANT, fordi 400 V-viklingen skal have 400 V. (2) Aflæs mærkestrømmen In = 8,3 A direkte på skiltet — regn den ikke selv, når tallet står der. (3) Motorværnet (termorelæet) indstilles til In, justerbart 100–115 %, altså 8,3–9,5 A. cos φ og virkningsgraden bruges, hvis du skal regne den OPTAGNE effekt: skilteffekten er afgivet akseleffekt, og optaget effekt = P/η, mens P ≈ √3 · U · In · cos φ · η knytter tallene sammen.
Tylko dla członków
Reszta artykułu jest zablokowane
Utwórz bezpłatne konto, aby odblokować wszystkie artykuły, kalkulatory, szablony i asortyment — i uzyskać dostęp do quizów i klas. Zajmuje to poniżej minuty: imię, email i hasło. Żadna karta kredytowa.
Chcesz najpierw czegoś spróbować? Zobacz, czego możesz używać bez konta — strefa junior, leksykon, filmy i więcej.