Coppia di un motore asincrono
La coppia sviluppata sull'albero di un motore asincrono in condizioni di velocità del rotore nulla (quando il rotore è ancora fermo) e la corrente che si stabilisce negli avvolgimenti dello statore è detta coppia di spunto di un motore asincrono.
Il momento iniziale è talvolta chiamato anche momento iniziale o momento iniziale. In questo caso, si presume che la tensione e la frequenza della tensione di alimentazione siano vicine al valore nominale e che gli avvolgimenti siano collegati correttamente. Nella modalità operativa nominale, questo motore funzionerà esattamente come previsto dagli sviluppatori.
Valore numerico della coppia di spunto
La coppia di avviamento è calcolata dalla formula sopra. Nel passaporto del motore elettrico (il passaporto è fornito dal produttore) è indicato il multiplo della coppia iniziale.
In genere, l'entità dell'aumento è compresa tra 1,5 e 6, a seconda del tipo di motore. E quando si sceglie un motore elettrico per le proprie esigenze, è importante assicurarsi che la coppia di avviamento sia maggiore della coppia statica del carico di progetto pianificato sull'albero.Se questa condizione non viene soddisfatta, il motore semplicemente non sarà in grado di sviluppare la coppia di lavoro sotto il tuo carico, ovvero non sarà in grado di avviarsi normalmente e accelerare fino alla velocità nominale.
Diamo un'occhiata a un'altra formula per trovare la coppia iniziale. Ti sarà utile per i calcoli teorici. Qui è sufficiente conoscere la potenza dell'albero in kilowatt e la velocità nominale: tutti questi dati sono indicati sulla targhetta (sulla targhetta). Potenza nominale P2, velocità nominale F1. Quindi ecco questa formula:
La seguente formula è usata per trovare P2. Qui devono essere presi in considerazione lo scorrimento, la corrente di spunto e la tensione di alimentazione, tutti elencati sulla targhetta. Come puoi vedere, tutto è abbastanza semplice. È ovvio dalla formula che la coppia di spunto può generalmente essere aumentata in due modi: aumentando la corrente di spunto o aumentando la tensione di alimentazione.
Proviamo però ad andare nel modo più semplice e calcolare i valori di coppia di spunto per tre motori della serie AIR. Utilizzeremo i parametri della coppia iniziale impostata e i valori di coppia nominale, ovvero utilizzeremo la prima formula. I risultati dei calcoli sono riportati nella tabella:
tipo di motore Coppia nominale, Nm Rapporto coppia di spunto/coppia nominale Coppia di spunto, Nm AIRM132M2 36 2,5 90 AIR180S2 72 2 144 AIR180M2 97 2,4 232,8
Il ruolo della coppia di avviamento del motore a induzione (corrente di avviamento)
Spesso i motori sono collegati direttamente alla rete, eseguendo la commutazione con un avviatore magnetico: la tensione di rete viene applicata agli avvolgimenti, viene creato un campo magnetico rotante sullo statore e l'apparecchiatura inizia a funzionare.
In questo caso, la corrente di avviamento al momento dell'avviamento è inevitabile e supera la corrente nominale di 5-7 volte, e la durata dell'eccesso dipende dalla potenza del motore e dalla potenza del carico: i motori più potenti si avviano più a lungo, il loro statore gli avvolgimenti richiedono un sovraccarico di corrente più lungo.
I motori a bassa potenza (fino a 3 kW) resistono facilmente a queste sovratensioni e la rete può facilmente sopportare queste sovratensioni minori a breve termine, poiché la rete dispone sempre di una riserva di potenza. Pertanto, piccole pompe e ventilatori, macchine per il taglio dei metalli e elettrodomestici vengono solitamente accesi direttamente, senza preoccuparsi dei carichi di sovracorrente.Di norma, gli avvolgimenti dello statore dei motori di questo tipo di apparecchiature sono collegati secondo lo schema "stella" basato su tensione trifase da 380 volt o «triangolo» — per 220 volt.
Se hai a che fare con un motore potente da 10 kW o più, non puoi collegare direttamente tale motore alla rete. La corrente di spunto al momento dell'avvio deve essere limitata, altrimenti la rete subirà un sovraccarico significativo, che può portare a una pericolosa "caduta di tensione anomala".
Rompi gli attuali percorsi limitanti
Il modo più semplice per limitare la corrente di avviamento è avviare a una tensione ridotta. Gli avvolgimenti passano semplicemente da triangolo a stella all'avvio, quindi tornano a triangolo quando il motore prende una certa velocità.La commutazione avviene pochi secondi dopo l'avvio, utilizzando, ad esempio, un relè orario.
Con una tale soluzione diminuisce anche la coppia iniziale e la dipendenza è quadratica: con una diminuzione della tensione sarà 1,72 volte, la coppia diminuirà di 3 volte. Per questo motivo, l'avviamento a tensione ridotta è adatto per applicazioni in cui l'avviamento è possibile con un carico minimo sull'albero del motore a induzione (ad esempio, l'avviamento di una sega).
I carichi pesanti, come un nastro trasportatore, necessitano di un modo diverso per limitare la corrente di spunto. Qui è più adatto il metodo del reostato, che consente di ridurre la corrente di spunto senza ridurre la coppia.
Questo metodo è molto adatto per motori asincroni con rotore avvolto, dove il reostato è opportunamente incluso nel circuito di avvolgimento del rotore e la corrente operativa viene regolata gradualmente, si ottiene un avviamento molto regolare. Con l'ausilio di un reostato è possibile regolare immediatamente la velocità di funzionamento del motore (non solo al momento dell'avviamento).
Ma il modo più efficace per avviare in sicurezza i motori asincroni sta ancora iniziando convertitore di frequenza… Tensione e frequenza vengono regolate automaticamente dal convertitore stesso, creando le condizioni ottimali per il motore. I turni sono ottenuti stabili, mentre le scosse elettriche sono fondamentalmente escluse.