Подбор мощности источника питания длятрехфазных асинхронных двигателейтребует всестороннего учетапусковых характеристик, рабочей нагрузки, КПД и стабильности системы. Правильный выбор размеров гарантирует, что оборудование для электроснабжения (генераторы, трансформаторы, частотно-регулируемые приводы) будет соответствовать требованиям двигателя без чрезмерного перепроектирования, которое приводит к растрате ресурсов. Ниже приведен подробный анализ основных принципов согласования для различных типов источников питания.
Генератор должен обеспечивать максимальную мгновенную потребность двигателя в электроэнергии (особенно в пусковом токе) при сохранении стабильности напряжения и точности частоты.
Основные параметры:
• Способ запуска двигателя (DOL, star-delta, плавный пуск, VFD).
• Кратность пускового тока (в 5-7 раз больше номинального тока для DOL).
- коэффициент мощности (обычно 0,8-0,9 для двигателей).
- Переходные характеристики генератора (падение напряжения менее 15%, колебания частоты более 5%).
Для прямого пуска в режиме реального времени (DOL):
кВА генератора=кВт двигателя в разы; Кратность пускового тока/КПД генератора в разы; Коэффициент мощности
Для устройств плавного пуска/ЧРП:
кВА генератора=1,5 кВт двигателя в разы
• минимальный пуск: мощность генератора ≥ в 3 раза больше мощности двигателя (например, двигатель мощностью 30 кВти генератор мощностью 90 кВА).
• Запуск с помощью ЧРП: мощность генератора в 1,5 раза больше мощности двигателя.
• Несколько двигателей: Сумма наибольшей мощности двигателя при запуске, кВА + мощность других двигателей при работе.
Трансформатор должен ограничивать падение напряжения при запуске двигателя (от 10 до 15%), одновременно поддерживая другие подключенные нагрузки.
Основные параметры:
Пусковой ток должен быть кратным.
Полное сопротивление трансформатора (обычно от 4 до 6%).
• Уровень нагрузки (рекомендуется ≤80% для непрерывной работы).
Для одного двигателя:
кВА трансформатора=Мощность двигателя, умноженная на кВт; Кратность пускового тока/Коэффициент мощности
Для нескольких двигателей:
кВА трансформатора=1,25 кВт и умноженная на;(Сумма рабочих нагрузок+ Максимальная мощность двигателя при запуске, кВА)
Максимальная мощность при запуске: трансформатор, умноженный в 3 раза на мощность двигателя (например, двигатель мощностью 11 кВт и трансформатор мощностью 35 кВА).
• Запуск по схеме "звезда-треугольник": мощность двигателя от трансформатора ≥ в 2 раза больше.
• Двигатели с частотно-регулируемым приводом: входная мощность от трансформатора ≥ в 1,2 раза больше (учитываются гармоники).
ЧРП должен соответствовать номинальному току двигателя, его перегрузочной способности и температурным пределам, с дополнительным снижением для гармоник или высоких температур.
Основные параметры:
• Номинальный ток двигателя и перегрузочная способность (ЧРП должен выдерживать 1,5-кратную перегрузку в течение 1 минуты).
• Несущая частота (более высокие частоты увеличивают потери при переключении).
• Температура окружающей среды (требуется снижение при температуре выше 40°C).
Номинальный ток ЧРП=1,1&, умноженный на ток полной нагрузки двигателя (FLC)
Рекомендации по выбору мощности:
• Общего назначения: мощность ЧРП в 1,1 раза больше мощности двигателя (например, двигатель мощностью 15 кВт или ЧРП мощностью 18,5 кВт).
• Для тяжелых условий эксплуатации (например, для кранов): Мощность двигателя на прямоточном приводе в 1,5 раза больше мощности двигателя.
• Нагрузки с постоянным крутящиммоментом (конвейеры): в 1,1 раза больше мощности двигателя.
• Нагрузки с переменным крутящим моментом (вентиляторы/насосы): мощность двигателя в 1 раз больше.
• Условия эксплуатации при высоких температурах: Увеличьте запас прочности на 10-20%.
1. Оптимизируйте способ запуска: Отдавайте предпочтение устройствам плавного пуска или ЧРП для снижения требований к электропитанию.
2. Резервирование системы:
Генераторы/трансформаторы: резервная мощность на 10-20%.
ЧРП: Специальное охлаждение для предотвращения снижения производительности.
3. Соотношение эффективности и затрат:
• Высокие рабочие циклы: Используйте высокоэффективные трансформаторы (например, SCB13).
• Периодическая работа: допустима меньшая мощность.
|
источник питания |
Принцип соответствия ядер |
Типичное соотношение мощностей |
|
Генератор |
Переходная характеристика + пусковой ток |
DOL: мощность двигателя в 3-4 раза больше |
|
Трансформатор |
Предел перепада напряжения + суммирование нагрузок |
DOL: в 3 раза больше мощности двигателя |
|
VFD |
Номинальный ток + возможность перегрузки |
Общее значение: в 1,1 раза больше мощности двигателя |
Правильное согласование источника питания предотвращает сбои при запуске двигателя, перегрев или нестабильность электросети,обеспечивая безопасную, эффективную и экономичную эксплуатацию. Будущие тенденции включают интеллектуальные системы, адаптирующиеся к нагрузке, и широкополосные полупроводниковые ЧРП для дальнейшей оптимизации.
Ключевые термины:
DOL (Direct-On-Line)
кВА (Киловольт-ампер)
ЧРП (Частотно-регулируемый привод)
SCB13 (Высокоэффективный сухой трансформатор)
Эта версия содержит практические рекомендации с формулами и примерами из реальной жизни, которые подходят для технической документации или учебных материалов. Сообщите нам, если вы хотите обратить внимание на какой-либо конкретный раздел!
