Electriciteit
Het starten van asynchrone motoren
Motor starten
De meest gebruikte type motor, de asynchrone motor, heeft een hoge aanloopstroom. Hoe kan de motor veilig opgestart worden?
-

-

Het starten van een asynchrone motor heeft weinig mechanische gevolgen (hoge krachten), want het aanloopkoppel van een asynchrone motor is redelijk beperkt. Maar er is een hoge aanloopstroom aanwezig, waardoor men zwaardere contacteurs moet gebruiken. Indien meerdere motoren opgestart moeten worden, dan moeten ze sequentiŽel van stroom voorzien worden. Voor zware motoren moeten er oplossingen gevonden worden om de aanloopstroom te beperken.

Synchrone motoren starten doorgaans op dezelfde manier als asynchrone motoren (door middel van een kortsluitanker), dezelfde regels zijn dan ook van toepassing bij het starten van synchrone motoren.


Ster - driekhoek schakeling

Autotransformator voor het starten. Men ziet goed dat het een autotransfo is (spaartransfo): iedere wikkeling heeft drie aansluitingen.


Bij het starten wordt KM1 gesloten. Met een extra contact op KM1 wordt ook KM2 gesloten. Een timer schakelt dan KM1 uit (KM2 valt dan ook af) en schakelt KM3 in.

Een asynchrone motor in stilstand gedraagt zich als een transformator met kortgesloten secundaire wikkeling. De maximale stroom is enkel beperkt door de luchtspleet, de ohmse weerstand van de stator en de constructie van het kortsluitanker. Er zijn specifieke maatregelen nodig bij het starten van zware motoren.

Monofasige motoren (met condensator of spleetpoolmotoren) hebben ook een hoge aanloopstroom, maar een startsysteem is niet nodig want het zijn motoren die enkel voor lage vermogens gebruikt worden.

1- Starten met statorweerstanden

Dit startsysteem wordt enkel voor de volledigheid vermeld. Het werd vroeger gebruikt, toen de electriciteitsverdeling nog niet zo stabiel was en het starten van een zware motor de lijn zou kunnen overbelasten. Men gebruikt hier weerstanden die kortgesloten worden eenmaal dat de motor een minimale snelheid bereikt heeft.

Voordelen:

  • Eenvoudig systeem
  • Kan met alle motoren gebruikt worden
  • De aanloopspanning kan geselecteeerd worden door de keuzen van de weerstanden.

Nadelen:

  • Vermogensverlies in de weerstanden
  • Laag koppel bij het starten

Het starten met statorweerstanden werd snel vervangen door een startsysteem waarbij de rotorweerstand aangepast wordt. Bij bestaande systemen werden de weerstanden vervangen door een spaartransfo.

2- Starten met rotorweerstanden

Het starten met rotorweerstanden is enkel mogelijk met sleepringankermotoren. De rotor is gewikkeld en er lopen drie aanlsuitingen naar sleepringen. Borstels tappen de spanning af. Bij bepaalde motoren zitten de aanloopweerstanden op de rotor zelf en worden die uitgeschakeld van zodra de motor snel genoeg draait. De motor heeft een hogere startkoppel met een lage aanloopstroom. Het verlies in de weerstanden is beperkt ten opzichte van een motor met statorweerstanden.

Voordelen:

  • Hoger koppel met een lagere aanloopstroom
  • Automatische werking indien de aanloopweerstanden op de rotor gemonteerd zijn

Nadelen:

  • Mechanisch systeen die een regelmatige onderhoud vergt
  • Speciale type motor nodig

Asynchrone motoren met een gewikkeld anker worden bijna niet meer gebouwd: eenvoudigere startsystemen kunnen meestal in de plaats gebruikt worden.

3- Ster - driekhoekschakeling

De motor is in ster geschakeld bij het starten. De spanning over een wikkeling is dan 1.7× lager. Na een paar seconden wordt de motor in driehoekschakeling geschakeld.

Voordelen:

  • Eenvoudig standaard-systeem voor het starten van motoren
  • Geen dure onderdelen nodig.

Nadelen:

  • De spanningsverhouding ligt vast, het aanloopkoppel is te laag bij sommige toepassingen
  • De schakeling is niet mogelijk bij alle motortypes (Dahlander)

De ster-driehoekschakeling wordt het meest gebruikt. De mechanische belasting moet laag zijn bij het aanlopen.

4- Starten met spaartransformator

Men gebruikt een autotransfo om een lagere spanning naar de motor te sturen tijdens het starten. In tegenstelling met ster-driehoekschakelingen zit men hier niet vast aan aan een bepaalde verhouding. Omdat de transformator enkel gebruikt wordt tijdens het starten kan die minder zwaar uitgevoerd worden.

Voordelen:

  • Het starten gebeurt met meer koppel in vergelijking met het starten met statorweerstanden
  • De verhouding moet gespecifieerd worden bij de bestelling van de transfo
  • Kan gebruikt worden in gevallen waarbij een ster-driehoekschakeling niet mogelijk is (poolomschakelbare motoren).

Nadelen:

  • Transformator nodig
  • Verlaging van de arbeidsfactor door de extra spoelen
Dit systeem wordt nog regelmatig gebruikt. Men gebruikt een spaartransfo aangezien een gescheiden secundair niet nodig is.

5- Starten met soft starter

Een soft starter laat de motorspanning langzaam oplopen volgens een geprogrammeerd patroon. De starter is uitgerust met filters om harmonischen te onderdrukken.

Voordelen:

  • Geleidelijke start mogelijk (interessant voor bepaalde toepassingen zoals transportbanden)
  • Kleiner dan een spaartransfo

Nadelen:

  • Geeft storingen op het net tijdens het starten (kan ook de radio-ontvangst verstoren)
  • De soft starter wordt doorgaans vervangen door een frekwentieregelaar die meer mogelijkheden heeft.

6- Starten met een frekwentieregelaar

Het starten met een frekwentieregelaar is tegenwoordig het standaardsysteem bij het starten van zware motoren. De regelaar kan ook gebruikt wordeen om de snelheid van de motor te veranderen zonder teveel verliezen. Synchrone motoren en motoren met variabele reluctantie worden doorgaans met een aangepaste frekwentieregelaar gestart.

Voordelen:

  • Geleidelijke start, instelbare rotatiesnelheid van de motor
  • Betere arbeidsfactor, de motor wordt optimaal benut
  • Men kan een driefasige motor voeden vanaf een monofasig net (beperkt vermogen)

Nadelen:

  • Duur systeem, maar de recente frekwentieregelaars zijn niet veel duurder dan een complete ster-driehoekschakeling.
Dit systeem wordt toegepast in alle gevallen waarbij men een variabele snelheid nodig heeft. De versnelling en vertraging is instelbaar.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-