Почему электродвигатель потребляет так много тока при запуске

Почему электродвигатель потребляет так много тока при запуске, а затем его потребление стабилизируется после начала работы — даже несмотря на то, что напряжение питания не изменилось? В этом видео из серии «Упрощенное проектирование» мы рассмотрим устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, чтобы объяснить пусковой ток двигателя, вращающееся магнитное поле, скольжение ротора и электрические изменения, происходящие во время разгона. Двигатель, который обычно потребляет десять ампер, может кратковременно потреблять шестьдесят ампер при прямом пуске. Но шестикратное увеличение тока не означает шестикратное увеличение полезной механической мощности. Мы объясним, откуда берется этот пусковой импульс, почему он уменьшается по мере увеличения скорости ротора и почему даже ненагруженный двигатель может потреблять большой начальный ток. Вы узнаете, как обмотки статора создают вращающееся магнитное поле, как напряжение и ток индуцируются в стержнях ротора и как их взаимодействие создает крутящий момент. В состоянии покоя скольжение составляет сто процентов, и двигатель ведет себя электрически скорее как трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой. Это помогает объяснить его относительно низкое входное сопротивление и высокий пусковой ток. Мы также рассмотрим, почему механическая нагрузка имеет значение. Свободно вращающийся двигатель может быстро разгоняться, в то время как большой вентилятор или маховик могут увеличить период пуска с высоким током. Если двигатель не может создать достаточный крутящий момент для преодоления нагрузки, он может заглохнуть и продолжать потреблять большой ток. Это видео охватывает следующие темы: • Пусковой ток и пусковой ток асинхронного двигателя • Прямой пуск, также называемый пуском DOL • Обмотки статора, стержни ротора и короткозамкнутый ротор • Вращающиеся магнитные поля и скольжение асинхронного двигателя • Ток заклинивания ротора и почему он возникает при нормальном пуске • Пусковой момент, момент нагрузки и время разгона • Механическая инерция в вентиляторах, насосах и маховиках • Электрический нагрев, квадрат тока и перегрев двигателя • Падение напряжения, тусклый свет и слабые источники питания • Выбор генератора и проектирование электрической системы • Устройства плавного пуска и влияние пониженного пускового напряжения • Частотно-регулируемые приводы, VFD и управляемое ускорение Высокий пусковой ток также влияет на электросеть. Протекание тока через кабели и сопротивление сети создают падение напряжения, что может привести к перепадам яркости света и помехам для другого оборудования. Именно поэтому одной лишь рабочей нагрузки двигателя недостаточно при расчете мощности генератора или проектировании электросети. Наконец, мы сравним два распространенных метода запуска двигателя. Устройство плавного пуска контролирует напряжение, подаваемое во время запуска, уменьшая ток и механический удар, но также снижая доступный крутящий момент. Частотно-регулируемый привод контролирует как частоту, так и напряжение, позволяя подходящему приводу наращивать скорость вращения двигателя, обеспечивая при этом полезный пусковой крутящий момент без больших скачков напряжения при прямом подключении. Независимо от того, изучаете ли вы электротехнику, промышленные двигатели или пытаетесь понять работу насосов, вентиляторов, конвейеров и систем управления двигателями, это видео связывает электрическое поведение внутри двигателя с тем, что происходит в более широкой установке. Подпишитесь на канал Engineering Simplified, чтобы получать понятные объяснения по электротехнике, энергетическим системам и повседневным технологиям. Оставьте комментарий с инженерным вопросом, на который вы хотели бы получить ответ в следующий раз — ваша поддержка действительно помогает развитию канала.