Διαστασιολόγηση ομαλού εκκινητή

1. Πού εφαρμόζεται

Ο ομαλός εκκινητής τοποθετείται μεταξύ τροφοδοσίας και κινητήρα και ελέγχει την επιτάχυνση. Όταν ο κινητήρας φτάσει σε ταχύτητα λειτουργίας, δουλεύει στη συχνότητα δικτύου. Για συνεχή έλεγχο ταχύτητας χρειάζεστε μετατροπέα συχνότητας. Δείτε τον Οδηγό διαστασιολόγησης VFD. Για τα ρεύματα κινητήρα στα οποία βασίζονται αυτά τα μεγέθη, δείτε Ρεύμα κινητήρα και εκκίνηση.

2. Γιατί δεν αρκούν τα kW κινητήρα

Το πραγματικό ρεύμα κινητήρα 15 kW εξαρτάται από την απόδοση, τον συντελεστή ισχύος και την κατασκευή. Δύο πραγματικά παραδείγματα IE3 δίνουν 28,5 A (ABB) και 28,3 A (WEG). Οι κατασκευαστές ζητούν επιλογή εκκινητή από την ονομαστικό ρεύμα πλήρους φορτίου της πινακίδας, χρησιμοποιώντας kW ή HP μόνο ως κατά προσέγγιση ένδειξη καταλόγου. Χωρίς δεδομένα πινακίδας, το ρεύμα αναφοράς χαρακτηρίζεται ως εκτίμηση.

3. Τι δίνει το εργαλείο

Για τον κινητήρα αναφοράς IE3 15 kW, 400 V, τεσσάρων πόλων:

• Ρεύμα κινητήρα πλήρους φορτίου I_n ≈ 28,46 A.
• Συνεχές ρεύμα εκκινητή in-line προς αναζήτηση: I_{εκκινητή,συνεχής} ≥ 28,46 A, πριν από απομείωση λόγω θερμοκρασίας περιβάλλοντος ή υψομέτρου.
• Υποτιθέμενη ρύθμιση ορίου ρεύματος: I_ορίου = 3,5 × I_n ≈ 99,62 A.

Ο πραγματικός χρόνος εκκίνησης, η δυνατότητα επιτάχυνσης του κινητήρα, η κυματομορφή ρεύματος και η θερμική αντοχή σε επανειλημμένες εκκινήσεις ΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΟΥΝΤΑΙ από την ισχύ κινητήρα και μόνο. Το όριο ρεύματος είναι επιθυμητή ρύθμιση ελέγχου· δεν είναι το ρεύμα βραχυκύκλωσης του διακόπτη ούτε το συνεχές ρεύμα τροφοδοσίας κινητήρα.

Το ρεύμα τυλίγματος τριγώνου δεν είναι το ονομαστικό ρεύμα εκκινητή. Η σελίδα κινητήρα μπορεί να εμφανίζει υπό προϋποθέσεις ρεύμα τυλίγματος τριγώνου 16,43 A στο παράδειγμα, αν ο κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε τρίγωνο. Ένας τυπικός in-line ομαλός εκκινητής συνεχίζει να διαρρέεται από το ρεύμα γραμμής 28,46 A, με τις απομειώσεις και τη θερμική καταπόνηση λειτουργίας του κατασκευαστή. Ένας εκκινητής μέσα στο τρίγωνο (inside-delta) απαιτεί ειδικά εγκεκριμένη συνδεσμολογία και τεκμηριωμένες ονομαστικές τιμές. Μοντέλο 25 A in-line δεν καλύπτει το κριτήριο 28,46 A παρότι τα 25 A υπερβαίνουν τα 16,43 A.

4. Τι καθορίζει την καταλληλότητα

Κατάλληλος εκκινητής πρέπει να καλύπτει την τάση, το συνεχές ρεύμα, το εύρος ρύθμισης ορίου ρεύματος, τον χρόνο εκκίνησης και τη θερμική καταπόνηση λειτουργίας και τον αριθμό εκκινήσεων. Συσκευή που περνά τον έλεγχο συνεχούς ρεύματος μπορεί να υποδιαστασιολογείται για επανειλημμένες βαριές εκκινήσεις. Σημασία έχουν η θερμοκρασία περιβάλλοντος, ο αερισμός του πίνακα, σχεδιασμός bypass και αλγόριθμος ελέγχου κατασκευαστή. Η ροπή εκκίνησης εξαρτάται από τάση και ταχύτητα κινητήρα. Στον προαιρετικό έλεγχο υποψήφιου εκκινητή κάθε χαρακτηριστικό συγκρίνεται χωριστά· δεν εμφανίζεται συνολική «ΕΠΙΤΥΧΙΑ».

5. Όρια ανά κατασκευαστή

Η τεκμηρίωση Schneider ATS22 δίνει ρυθμιζόμενο όριο ρεύματος ILt 200%–700% της παραμέτρου ονομαστικού ρεύματος κινητήρα, με ξεχωριστό ανώτατο όριο 350% του ονομαστικού ρεύματος του ίδιου του εκκινητή. Τα όρια αφορούν τη συγκεκριμένη σειρά προϊόντων και δεν πρέπει να μεταφέρονται σε άλλη μάρκα. Για υποψήφιο in-line 32 A, η απαίτηση 28,46 A είναι κάτω από 32 A και το ζητούμενο όριο 99,62 A είναι κάτω από 3,5 × 32 = 112 A του συγκεκριμένου κανόνα ATS22. Αυτό δεν αποδεικνύει επάρκεια θερμικής καταπόνησης ή ροπής. Σε υποψήφιο 25 A, το ίδιο όριο είναι 87,5 A, μικρότερο από τα ζητούμενα 99,62 A· αποτυγχάνει τόσο το όριο όσο και το συνεχές ρεύμα. Αν ο κατασκευαστής δίνει συντελεστή απομείωσης, π.χ. 0,85 για μοντέλο 32 A, που δίνει 27,2 A, πρέπει να συγκρίνεται αυτό το πραγματικό (μετά την απομείωση) ρεύμα.

6. Τι σημαίνουν οι εκκινήσεις ανά ώρα;

Κάθε εκκίνηση προκαλεί σημαντική θερμική καταπόνηση σε κινητήρα και εκκινητή. Ο κατασκευαστής μπορεί να ορίζει επιτρεπτό αριθμό εκκινήσεων ανά ώρα για δεδομένο ρεύμα, διάρκεια, περιβάλλον και αρχική θερμοκρασία. Κινητήρας και εκκινητής που εκκινούν σωστά μία φορά μπορεί να υπερθερμαίνονται σε επαναλήψεις. Το εργαλείο συγκρίνει την απαίτησή σας με τεκμηριωμένα όρια λειτουργίας αν τα εισαγάγετε· αλλιώς η θερμική καταπόνηση ΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΕΙΤΑΙ. Είναι σύγκριση δηλωμένων ορίων και όχι θερμικό μοντέλο: το I²t μόνο δεν περιγράφει τη θέρμανση των επαφών (junctions) του πυριτίου ή τη δυναμική του bypass.

7. Γιατί δεν δίνουμε χρόνο επιτάχυνσης εδώ

Ο χρόνος επιτάχυνσης απαιτεί καμπύλες ροπής–ταχύτητας κινητήρα και φορτίου, καθώς και τη συνολική ροπή αδράνειας. Ούτε τα kW ούτε το όριο ρεύματος τα προσδιορίζουν. Ομαλός εκκινητής με περιορισμό ρεύματος μπορεί να μην επιταχύνει τον κινητήρα, ακόμη και με ρύθμιση εντός επιτρεπόμενων ορίων.

8. Συνηθισμένα λάθη και ερωτήσεις

1. Επιλογή μόνο από kW κινητήρα, χωρίς το πραγματικό ονομαστικό ρεύμα.
2. Αντιμετώπιση του 350% ως προβλεπόμενου ρεύματος εκκίνησης αντί επιθυμητού ορίου.
3. Παράβλεψη επιτρεπόμενου χρόνου εκκίνησης και διαστημάτων ανάπαυσης.
4. Παράβλεψη απομείωσης λόγω περιβάλλοντος και συνθηκών πίνακα.
5. Υπόθεση ότι όλοι οι ομαλοί εκκινητές υποστηρίζουν σύνδεση μέσα στο τρίγωνο και εφαρμογή του «κανόνα 58%» χωρίς οδηγίες κατασκευαστή.
6. Υπόθεση ότι ο εκκινητής ελέγχει τη μόνιμη ταχύτητα ή καταργεί την ανάγκη συνεργασίας προστασιών βραχυκυκλώματος και θερμικής προστασίας κινητήρα.

Χρειάζεται να επιλέξω εφαρμογή; Όχι για τις βασικές απαιτήσεις ρεύματος. Η δυνατότητα επιτάχυνσης του συγκεκριμένου κινητήρα με το συγκεκριμένο φορτίο είναι ξεχωριστό ζήτημα που δεν αξιολογεί το εργαλείο. Γιατί «ΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΘΗΚΕ» αφού επαρκεί το ρεύμα; Η θερμική καταπόνηση και η ροπή εκκίνησης δεν προκύπτουν από την ικανότητα συνεχούς ρεύματος. Μπορώ να χρησιμοποιήσω το ρεύμα αναφοράς σε προσφορά; Για προκαταρκτικό προϋπολογισμό, αν δηλώνεται ως εκτίμηση. Για προμήθεια και θέση σε λειτουργία, χρησιμοποιήστε την πινακίδα και τα στοιχεία επιλογής κατασκευαστή. Πηγές: Schneider Electric ATS22 ILt FAQ και οδηγός επιλογής Altistart 22, IEC 60947-4-2:2020 με AMD1:2024. Το εργαλείο δεν αποτελεί πιστοποίηση συμμόρφωσης.