Waarom trekt een inductiemotor bij het starten veel stroom?

Inductiemotoren trekken bij het starten veel stroom, voornamelijk als gevolg van het fenomeen dat bekend staat als inschakelstroom of startstroom. Wanneer een inductiemotor voor het eerst wordt gestart, heeft deze een grote hoeveelheid stroom nodig om de traagheid van de rotor te overwinnen en magnetische velden in de stator- en rotorwikkelingen tot stand te brengen. Deze inschakelstroom kan meerdere malen hoger zijn dan de nominale stroom bij volledige belasting van de motor. De hoge startstroom is nodig om het initiële koppel te genereren dat nodig is om de motor en de aangesloten belasting van stilstand naar bedrijfssnelheid te versnellen.

De hoge startstroom van een inductiemotor wordt toegeschreven aan het inherente ontwerp en de werkingsprincipes ervan. Tijdens het opstarten staat de rotor van de motor stil en wanneer de statorwikkelingen worden bekrachtigd, creëren ze een roterend magnetisch veld. Dit magnetische veld induceert stromen in de rotorwikkelingen, waardoor koppel wordt gegenereerd om de traagheid te overwinnen en te gaan draaien. Omdat de rotor zich aanvankelijk gedraagt ​​als een kortgesloten secundaire wikkeling van een transformator, trekt hij een aanzienlijke stroom om magnetische velden op te wekken en het vereiste startkoppel te ontwikkelen.

Overmatige stroom die wordt getrokken tijdens het starten van een motor kan tot verschillende nadelige effecten leiden. Het kan spanningsdalingen in het elektriciteitsnet veroorzaken, wat gevolgen kan hebben voor andere aangesloten apparatuur. De hoge startstroom kan ook de motorwikkelingen en isolatie belasten, wat mogelijk kan leiden tot oververhitting, verminderde efficiëntie en voortijdig falen van de motorcomponenten. Bovendien kunnen frequente startcycli met hoge inschakelstroom het energieverbruik en de operationele kosten verhogen. Daarom is het controleren en beperken van de startstroom cruciaal voor het behouden van een efficiënte en betrouwbare werking van inductiemotoren en het algehele elektrische systeem.

Inductiemotoren trekken vanwege verschillende factoren een startstroom die veel hoger is in vergelijking met hun stroom bij volledige belasting. Ten eerste staat de motorrotor tijdens het opstarten stil, waardoor er een aanzienlijke hoeveelheid koppel nodig is om te accelereren tot bedrijfssnelheid. Dit koppel is direct evenredig met het kwadraat van de aangelegde spanning en omgekeerd evenredig met de impedantie van de motor. Daarom is, wanneer de rotor aanvankelijk in rust is (hoge impedantie), de startstroom hoog om het noodzakelijke koppel te ontwikkelen. Bovendien is de hoge stroom nodig om de traagheid van de belasting en wrijvingsverliezen binnen de motor en het daarmee verbonden mechanische systeem te overwinnen.

Om de startstroom van een inductiemotor te verminderen, kunnen verschillende methoden worden gebruikt. Eén benadering is het gebruik van softstarters of elektronische motorcontrollers die de spanning die tijdens het opstarten op de motor wordt toegepast geleidelijk verhogen. Softstarters beperken de inschakelstroom door de snelheid waarmee de spanning wordt aangelegd te regelen, waardoor de mechanische en elektrische spanning op de motorwikkelingen en het voedingssysteem wordt verminderd. Een andere methode is het gebruik van ster-driehoekstarters, waarbij de motor tijdens het opstarten in eerste instantie in een sterconfiguratie (lagere spanning) wordt aangesloten en vervolgens wordt overgeschakeld naar een deltaconfiguratie (volledige spanning) zodra deze een bepaald toerental bereikt. Deze methode vermindert de startstroom, maar vereist een motor die is ontworpen voor ster-driehoekstarten. Bovendien kunnen frequentieregelaars (VFD’s) worden gebruikt om motoren soepel te starten door zowel de spanning als de frequentie te regelen, waardoor de motorversnelling wordt geoptimaliseerd en de inschakelstroom aanzienlijk wordt verminderd in vergelijking met direct-on-line (DOL) starten.

Recent Updates

Related Posts