KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Aszinkron gépek

35. lecke: Az aszinkron motorok indítása

|  | Tanulási célok
| A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:
| Saját szavaival megfogalmazni, hogy miért van szükség különböző megoldásokra az aszinkron motor indításához. Saját szavaival elmagyarázni a kalickás aszinkron motorok indítási módjait. Saját szavaival elmagyarázni a csúszógyűrűs aszinkron motorok indítási módjait. Saját szavaival elmagyarázni a mélyhornyú és kétkalickás aszinkron motorok indítási módjait.
| Tevékenységek
| Olvassa el figyelmesen a háromfázisú aszinkron motorok indításával foglalkozó részt! Tanulmányozza alaposan a kalickás aszinkron motorok indítását! Tanulmányozza alaposan a csúszógyűrűs aszinkron motorok indítását! Tanulmányozza alaposan a mélyhornyú és kétkalickás aszinkron motorok indítását!
| Tananyag
| Indítás
| Az aszinkron motorok indításkor a névleges áramuk többszörösét veszik fel a hálózatból:
| I i ≈(3...9)× I n
| A nagy indítási áram nagy feszültségesést okozhat a hálózatban, amelyet meg kell akadályozni. Erre több módszer is rendelkezésre áll, ezeket foglaljuk össze a következő szakaszokban.
| Kalickás motorok
| Közvetlen indítás:
| Kisebb teljesítményű motor és "erős" hálózat esetén megengedett a közvetlen indítás. Ilyenkor a motort indításkor közvetlenül rákapcsolják a hálózatra.
| A nagy indítási áram csökkentésére az alábbi módszerek használatosak:
| kapocsfeszültség csökkentése (Ohm törvényét kihasználva: ha kisebb a feszültség, akkor kisebb az áram is, azonos impedanciát feltételezve) ellenállással (veszteséges)
| reaktanciával transzformátorral Veszteségmentes (/( indítás → leggyakoribb (indításkor a motor állórész tekercseit csillagba, majd a forgórész felpörgése után deltába kapcsolják) Ezzel a megoldással az eredeti indítási áramot a harmadára lehet csökkenteni. (Emlékezzünk vissza a háromfázisú rendszereknél a vonali és fázis mennyiségek kapcsolatára csillag és delta kapcsolás esetén.)
| Figyelem: a csillagba kapcsolt motor nyomatéka is harmadára csökken! U v = 3 ⋅ U f 1 3 ⇒ M i 3 ⇒ I i 3
| Elektronikus kapcsolás alkalmazása (ún. lágyindítók alkalmazása) Ez a legkorszerűbb megoldás, elektronikus eszközök alkalmazásával érjük el, hogy a motorra a hálózatinál kisebb feszültség jusson. Alkalmazásával előre programozható módon beállítható a motor indítási árama, az indítási idő hossza, az indító nyomaték értéke stb. Egyes típusok ún. lágy leállítást is lehetővé tesznek.
| Csúszógyűrűs motorok
| Csúszógyűrűs motorok esetén lehetőség van a forgórészbe külső elemeket, például ellenállásokat bekapcsolni.
| forgórész körbe iktatott ellenállások Az ellenállások hatására megváltozik a motor nyomaték jelleggörbéje. Minél nagyobb a bekötött ellenállás értéke, annál "lágyabb" lesz a jelleggörbe szinkron pont közeli szakasza, miközben a maximális nyomaték értéke nem változik.
| Mélyhornyú és kétkalickás motorok
| A mélyhornyú és a kétkalickás motorokat kifejezetten a kedvező indítási tulajdonságok érdekében fejlesztették ki. A működés elve az áramkiszorulás jelenségét (skin effektus=bőr hatás) használja ki, mely szerint minél nagyobb a frekvencia, annál jobban kiszorul az áram a vezető kerületére. Indításkor a forgórészben az áram frekvenciája "nagy", az áram nem tölti ki egyenletesen a vezető keresztmetszetét, ezért az áram szempontjából a vezető ellenállása nagyobb lesz, mert
| R=ρ l A
| ugyanis a vezető "A" keresztmetszete lecsökken (mélyhornyú gép). Kétkalickás gép esetén a hornyokban lévő külső és belső kalickák fajlagos ellenállása nem azonos ( ρkülső > ρbelső). Ezekkel a megoldásokkal kedvező indítási tulajdonságok (Ii kisebb, Mi nagyobb) érhető el. Előnyük, hogy a motort gyárilag készre szerelték, így a felhasználónak semmi külön tennivalója nincs a kedvező indítási tulajdonságok biztosítása érdekében és lényegében veszteségmentes a megoldás.

|  | Önellenőrző feladatok
| Töltse ki az alábbi feladatlapot!
| 1. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| Az aszinkron motorok indításkor a névleges áramukat veszik fel a hálózatból.
| Az aszinkron motorok indításkor a névleges áramuk többszörösét veszik fel a hálózatból.
| Az aszinkron motorok indításkor a névleges áramuk töredékét veszik fel a hálózatból.
| 2. Helyes-e az alábbi állítás?
A kalickás motoroknál a forgórészkörbe iktatott ellenállásokkal csökkentik az indítási áramot. |
| 3. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| Az előtét ellenállás alkalmazásával csökken az indítási áram és nő az indító nyomaték.
| Az előtét ellenállás alkalmazásával csökken az indítási áram és csökken az indító nyomaték.
| 4. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| Az előtét-ellenállással történő indítás veszteséges.
| A transzformátoros indítás veszteséges.
| 5. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| A csillag/delta kapcsolással csökken az indítási áram és csökken az indító nyomaték.
| A csillag/delta kapcsolással nő az indítási áram és csökken az indító nyomaték.
| 6. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| A csillag/delta kapcsolással harmadára csökken az indító nyomaték.
| A csillag/delta kapcsolással harmadával csökken az indító nyomaték.
| 7. Egészítse ki az alábbi mondatot! A lágyindító alkalmazásával a motorra a hálózatinál feszültség jut.
| 8. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| Csúszógyűrűs motoroknál a forgórészkörbe kapcsolt ellenállások hatására megváltozik a motor maximális nyomatéka.
| Csúszógyűrűs motoroknál a forgórészkörbe kapcsolt ellenállások hatására nem változik meg a motor a maximális nyomatéka.
| 9. Egészítse ki az alábbi mondatot! A mélyhornyú és kétkalickás motorok működés elve az áramkiszorulás jelenségét, azaz a hatást használja ki.
| 10. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
| Minél nagyobb a frekvencia, annál jobban kiszorul az áram a vezető kerületére.
| Minél kisebb a frekvencia, annál jobban kiszorul az áram a vezető kerületére.
| 11. Egészítse ki az alábbi mondatot! Indításkor a forgórészben az áram frekvenciája , a névleges munkaponti értékhez viszonyítva.