V.4.2.- Dobór mocy transformatora do zasilania silnika trójfazowego

Dobór mocy transformatora do zasilania silnika trójfazowego
Transformator zasilający silnik powinien być tak dobrany, aby nie wpływał na zmianę parametrów silnika. Przy
rozruchu silnik pobiera duży prąd, powodujący duży spadek napięcia na transformatorze i znaczne obniżenie
napięcia w zasilanej sieci. To wpływa negatywnie na pracę innych odbiorów i może doprowadzić do utknięcia
rozruchu silnika a także wyłączenie odbiorów załączanych stycznikami („blackout”).
Obniżenie napięcia w czasie rozruchu można ograniczyć w dopuszczalnym zakresie (najczęściej Udop ≥
0,85xUn), stosując większy transformator i większe przekroje przewodów, ale podwyższa to koszt instalacji.
Wobec tego, w niektórych przypadkach należy szukać sposobów zmniejszenia prądów rozruchowych, aby bez
potrzeby nie powiększać elementów sieci (transformatora).
Niżej przedstawiamy uproszczony dobór mocy transformatora w zależności od mocy zasilanego silnika
trójfazowego. Podana na tabliczce znamionowej moc silnika jest jego znamionową mocą mechaniczną
oddawaną na wale (jest to moc czynna wyrażona w kilowatach [kW]). Moc czynna pobierana przez silnik przy
obciążeniu znamionowym zależy od jego sprawności i wyraża się wzorem:
P=
gdzie:
Pn
hn
Pn – moc mechaniczna oddawana na wale silnika
ηn – sprawność znamionowa silnika
Prąd pobierany przez silnik przy pracy normalnej i znamionowym obciążeniu mechanicznym zależy od
współczynnika mocy silnika i wyraża się wzorem:
In =
gdzie:
Pn
3U nh n cos j n
Un
– napięcie znamionowe silnika
cos φn – współczynnik mocy przy obciążeniu znamionowym
Całkowita moc pobierana przez silnik podczas znamionowej pracy (jest to moc pozorna wyrażona w [kVA] ):
SC =
Pn
h n cos j n
Moc transformatora zasilającego silnik trójfazowy ST powinna być większa od mocy pobieranej przez silnik Sc
wyrażonej w [kVA], zgodnie z uproszczonym wzorem :
ST = k
Pn
> Sc
h n cos j n
gdzie: k - współczynnik ( k > 1)
Przy doborze mocy transformatora dla silnika o małej mocy współczynnik k można pominąć.
Przy doborze mocy transformatora dla silnika o dużej mocy należy uwzględniać współczynnik k ,
którego wartość będzie zależała od:
- momentu, prądu rozruchowego, czasu trwania rozruchu oraz współczynnika mocy przy rozruchu silnika,
który podczas rozruchu jest znacznie mniejszy od znamionowego.
1