Jaké jsou nevýhody vysokého startovacího proudu u indukčních motorů?

Úvod

Indukční motory jsou základem různých průmyslových a komerčních aplikací díky své odolnosti, spolehlivosti a účinnosti. Jednou z vlastností indukčních motorů je však jejich vysoký startovací proud. Tento počáteční rázový proud může mít několik nevýhod, zejména při řešení vysokonapěťový indukční motors. V tomto blogu se ponoříme do nevýhod vysokého startovacího proudu se zaměřením na zvýšené náklady na energii, vypínání nadproudových ochranných zařízení a provozní neefektivitu a zpoždění.

Zvýšené náklady na energii

Jednou z primárních nevýhod vysokého startovacího proudu u indukčních motorů je významný dopad, který má na náklady na energii. Počáteční skokový proud může vést k vyšší spotřebě energie, což se časem promítne do vyšších provozních nákladů.

Spotřeba energie při startu:

Aktuální přepětí: Když a vysokonapěťový indukční motor spouští, odebírá proud, který může být několikrát vyšší než jeho jmenovitý provozní proud. Tento ráz může trvat několik sekund, v závislosti na zatížení a charakteristikách motoru.

Účiník: Během spouštění je účiník motoru obvykle nízký. Nízký účiník znamená, že motor nevyužívá elektrickou energii efektivně, což vede k vyšším ztrátám energie.

Finanční dopad:

Vyšší účty za elektřinu: Zvýšená spotřeba energie během spouštění může vést k vyšším účtům za elektřinu, zejména v zařízeních, kde se současně nebo často spouští více motorů.

Poptávkové poplatky: Mnoho energetických společností uplatňuje poptávkové poplatky založené na nejvyšší úrovni spotřeby energie za fakturační období. Vysoké startovací proudy mohou přispět ke špičkovému odběru, což má za následek vyšší poplatky za odběr.

Strategie zmírnění:

Softstartéry: Softstartéry postupně zvyšují napětí do motoru, čímž snižují počáteční proudový ráz. To může pomoci snížit spotřebu energie při spouštění a zlepšit účiník.

Pohony s proměnnou frekvencí (VFD): Pohony s proměnnou frekvencí mohou řídit otáčky a točivý moment motoru, což poskytuje efektivnější proces spouštění a snižuje spotřebu energie.

Systémy řízení energie: Implementace systémů řízení spotřeby energie může pomoci monitorovat a řídit spotřebu energie, optimalizovat proces spouštění a snížit celkové náklady na energii.

Vypínání nadproudových ochranných zařízení

Vysoký startovací proud u indukčních motorů může také vést k vypínání nadproudových ochranných zařízení. Tato zařízení jsou navržena tak, aby chránila motor a elektrický systém před poškozením způsobeným nadměrným proudem, ale časté vypínání může narušit provoz a zvýšit požadavky na údržbu.

Nadproudové ochranné zařízení:

Jističe: Jističe jsou navrženy tak, aby se vypnuly, když proud překročí určitou prahovou hodnotu, čímž chrání motor a elektrický systém před poškozením.

Pojistky: Pojistky poskytují nadproudovou ochranu tím, že roztaví a přeruší obvod, když proud překročí stanovený limit.

Přetěžovací relé: Přetěžovací relé se používají k ochraně motorů před trvalými nadproudovými podmínkami odpojením motoru od napájení.

Dopad zakopnutí:

Provozní poruchy: Časté vypínání nadproudových ochranných zařízení může narušit provoz, což vede ke zpožděním výroby a prostojům.

Náklady na údržbu: Opakované vypínání může naznačovat základní problémy, které je třeba řešit, což má za následek zvýšené náklady na údržbu vysokonapěťový indukční motor a nutnost pravidelných kontrol a oprav.

Preventivní opatření:

Správné dimenzování ochranných zařízení: Zajištění správné velikosti nadproudových ochranných zařízení pro motor a jeho rozběhový proud může pomoci snížit riziko vypnutí.

Softstartéry a VFD: Jak již bylo zmíněno dříve, softstartéry a VFD mohou pomoci snížit počáteční proudové rázy a minimalizovat riziko vypnutí zařízení nadproudové ochrany.

Pravidelná údržba: Pravidelná údržba a kontrola motorů a ochranných zařízení může pomoci identifikovat a řešit potenciální problémy dříve, než povedou k vypnutí.

Provozní neefektivita a zpoždění

Vysoký startovací proud může také přispět k provozní neefektivitě a zpoždění. Tyto neefektivity mohou ovlivnit celkový výkon motoru a produktivitu zařízení.

Vliv na výkon motoru:

Tepelné namáhání: Vysoký startovací proud může generovat značné teplo, což způsobuje tepelné namáhání vinutí motoru a izolace. To může snížit životnost motoru a zvýšit riziko selhání.

Pokles napětí: Počáteční proudový ráz může způsobit pokles napětí v elektrickém systému, což ovlivňuje výkon jiného zařízení připojeného ke stejnému zdroji napájení.

Provozní zpoždění:

Postupné spouštění: Ke zmírnění dopadu vysokého spouštěcího proudu mohou zařízení implementovat postupy postupného spouštění, kdy se motory spouštějí spíše postupně než současně. I když to může snížit proudový ráz, může to také vést k provozním zpožděním.

Nestabilita systému: Vysoký startovací proud může způsobit nestabilitu v elektrickém systému, což vede ke kolísání napětí a frekvence. To může ovlivnit výkon vysokonapěťový indukční motor a narušit provoz.

Strategie zvyšování efektivity:

Optimalizované postupy spouštění: Implementace optimalizovaných postupů spouštění, jako je použití softstartérů nebo VFD, může pomoci snížit dopad vysokého startovacího proudu a zlepšit celkovou účinnost.

Systémy pro uchovávání energie: Systémy pro uchovávání energie, jako jsou baterie nebo kondenzátory, mohou poskytnout dodatečnou energii během spouštění, snížit proudový ráz a stabilizovat elektrický systém.

Upgrady systému: Upgrade elektrického systému tak, aby efektivněji zvládal vysoký startovací proud, může pomoci zlepšit stabilitu a snížit provozní zpoždění.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Vysoký startovací proud u indukčních motorů může mít několik nevýhod, včetně zvýšených nákladů na energii, vypínání nadproudových ochranných zařízení a provozní neefektivnosti a zpoždění. Tyto problémy mohou ovlivnit celkový výkon a spolehlivost motoru, což vede k vyšším provozním nákladům a snížení produktivity.

Pochopením těchto potenciálních nevýhod a implementací vhodných strategií zmírňování, jako je použití softstartérů, VFD, správné dimenzování ochranných zařízení, pravidelná údržba, optimalizované postupy spouštění, systémy skladování energie a upgrady systému, je možné minimalizovat dopad vysoký startovací proud a zajišťuje efektivní a spolehlivý provoz vn indukčních motorů.

Pro více informací o vysokonapěťový indukční motora řešení energetických zařízení, kontaktujte společnost Shaanxi Qihe Xicheng Electromechanical Equipment Co., Ltd. Zavázali jsme se poskytovat vysokou energetickou účinnost, nízkou spotřebu energie a stabilní řešení napájení. Kontaktujte nás na xcmotors@163.com.

Reference

1. Hartman, DJ, "Starting Currents in Induction Motors," IEEE Transactions on Industry Applications, sv. 36, č. 3, str. 925-931, květen/červen 2000.

2. Ellis, RG a Chapman, SJ, "Výkon indukčního motoru během spouštění", konference Electrical Machines and Drives, 2003. IEMDC'03. IEEE International, s. 1378-1384, 2003.

3. Lipo, T., "Účinky vysokého startovacího proudu u indukčních motorů," Electric Machines and Drives (IEMDC), 2007 IEEE International Conference, str. 787-792, 2007.

4. Zeller, AH, "Mitigating High Starting Currents in Induction Motors," Power Electronics and Drives, sv. 45, č.p. 2, s. 122-130, duben 2008.

5. Smith, PL, "Impact of Starting Current on Induction Motors," Journal of Electrical Engineering and Technology, sv. 22, č. 5, s. 811-818, září 2012.

6. Johnson, ME, „Overcurrent Protection in Motor Start-Up“, Výroční setkání IEEE Industry Applications Society, 2015, str. 1234-1241, říjen 2015.