Приклад застосування пристрою плавного пуску та перетворювача частоти для компресора 3 кВт

Для двигуна потужністю 3 кВт на трифазному живленні 400 В можна розрахувати номінальний і пусковий струм аналогічним чином.

Розрахунок номінального струму

1. Номінальна потужність: 3 кВт (3000 Вт).
2. Напруга: 400 В.
3. Коефіцієнт потужності ($\cos \phi$): Припустимо, що він становить 0.8 (типове значення для багатьох асинхронних двигунів).

Формула для номінального струму:

Розрахунок пускового струму

Пусковий струм для асинхронного двигуна зазвичай становить 5-7 разів більше номінального струму. Візьмемо середнє значення - коефіцієнт 6.

Пусковий струм:

Висновок

Для трифазного асинхронного двигуна потужністю 3 кВт при напрузі 400 В:

• Номінальний струм: приблизно 5.41 А.
• Пусковий струм: приблизно 32.46 А (при коефіцієнті 6).

Ці розрахунки показують, що пусковий струм може бути значно більшим за номінальний, і для зменшення впливу на електромережу можуть бути використані методи зменшення пускового струму, такі як плавний пуск або частотний перетворювач.

Плавний пуск з принципом роботи пониження напруги дозволяє значно зменшити пусковий струм двигуна. Зазвичай, такий метод зменшує пусковий струм до 2-3 разів від номінального робочого струму двигуна, порівняно з 5-7 разами при прямому пуску.

Приклад розрахунку для двигуна 3 кВт на 400 В

Початкові дані:

• Номінальний струм (I_nom): приблизно 5.41 А (розраховано раніше).
• Пусковий струм без плавного пуску (I_start): приблизно 32.46 А (розраховано раніше з коефіцієнтом 6).

Пусковий струм при використанні плавного пуску:

При використанні плавного пуску з принципом роботи пониження напруги пусковий струм може бути зменшений до 2-3 разів від номінального.

1. Коефіцієнт зменшення: приблизно 2.5 (середнє значення між 2 і 3).

2. Пусковий струм при плавному пуску (I_start_smooth):

Висновок

При використанні плавного пуску з принципом роботи пониження напруги для двигуна потужністю 3 кВт на 400 В, пусковий струм може бути зменшений до приблизно 13.53 А. Це значно менше порівняно з пусковим струмом при прямому пуску, який становить близько 32.46 А. Таким чином, використання плавного пуску зменшує пусковий струм в середньому в 2-3 рази.

     Використання перетворювача частоти (частотного перетворювача, VFD) може ще більше зменшити пусковий струм у порівнянні з плавним пуском. Частотний перетворювач дозволяє запускати двигун із мінімальним пусковим струмом, часто навіть меншим за номінальний робочий струм.

Принцип роботи перетворювача частоти

Перетворювач частоти регулює частоту та напругу, що подаються на двигун, забезпечуючи плавний пуск і контрольований розгін. Це дозволяє уникнути високих пускових струмів, характерних для прямого пуску або навіть плавного пуску.

Зменшення пускового струму

При використанні перетворювача частоти пусковий струм може бути зменшений до рівня, близького або навіть нижчого за номінальний робочий струм двигуна. Типово, це зменшення пускового струму може бути в 1.5-2 рази від номінального струму.

Приклад розрахунку для двигуна 3 кВт на 400 В

Початкові дані:

• Номінальний струм (I_nom): приблизно 5.41 А (розраховано раніше).
• Пусковий струм без плавного пуску (I_start): приблизно 32.46 А (розраховано раніше з коефіцієнтом 6).
• Пусковий струм при плавному пуску (I_start_smooth): приблизно 13.53 А (розраховано раніше з коефіцієнтом 2.5).

Пусковий струм при використанні перетворювача частоти:

При використанні перетворювача частоти пусковий струм може бути зменшений до рівня, близького до номінального струму або навіть меншого.

1. Коефіцієнт зменшення: приблизно 1.5.

2. Пусковий струм при використанні перетворювача частоти (I_start_vfd):

Висновок

При використанні перетворювача частоти для двигуна потужністю 3 кВт на 400 В пусковий струм може бути зменшений до приблизно 8.12 А. Це ще менше, ніж пусковий струм при використанні плавного пуску (13.53 А), і набагато менше, ніж при прямому пуску (32.46 А). Використання перетворювача частоти забезпечує найефективніше зменшення пускового струму, що дозволяє мінімізувати навантаження на електромережу і захистити обладнання.

Примітка: Дані розрахунки є прикладом і можуть відрізнятися на компресорі, для коректної роботи беріть дані свого компресора. Також бажано брати запас устаткування за потужністю 20 %.​