AC motorer (Vekselstrømsmotorer)
AC motorer bruges i langt de fleste installationer og maskiner i industrien. For at kunne dimensionere, tilslutte og fejlsøge korrekt er det vigtigt at forstå startstrøm, koblinger og motorberegninger.
Startstrøm
Når en motor startes, er startstrømmen markant større end driftstrømmen. Som tommelfingerregel kan startstrømmen være op til \( 6 \cdot I_n\) (mærkestrømmen).
Motorens opbygning
En AC motor består grundlæggende af en stator og en rotor. Statoren danner et roterende magnetfelt, som får rotoren til at dreje.
Betegnelser og symboler
| Symbol | Forklaring |
|---|---|
| Spænding og strøm | |
| \(U_n\) | Netspænding (linjespænding) |
| \(U_f\) | Fasespænding |
| \(I_n\) | Netstrøm |
| \(I_f\) | Fasestrøm |
| Effekt og tab | |
| \(P_1\) | Tilført elektrisk effekt (beregnet effekt) |
| \(P_2\) | Afgivet mekanisk effekt (fra mærkeplade) |
| \(S\) | Tilsyneladende effekt |
| \(Q\) | Reaktiv effekt |
| \(\eta\) | Virkningsgrad (eta) |
| Motorværdier | |
| \(n_s\) | Synkron hastighed (magnetfeltets omdrejningstal) |
| \(n\) | Akslens faktiske omdrejningstal (rotorhastighed) |
| \(p\) | Antal polpar |
| \(f\) | Frekvens i Hz |
Stjerne- og trekantkobling
3 fasede motorer kan kobles enten i stjerne (Y) eller trekant (\(\Delta\)). Valget af kobling har stor betydning for spænding, strøm og effekt.
| Koblingstype | Spænding | Strøm |
|---|---|---|
| Stjernekobling (Y) Fasespændingen er lavere end netspændingen, mens strømmen er ens. |
\[ U_n = U_f \cdot \sqrt{3} \] | \[ I_n = I_f \] |
| Trekantkobling (\(\Delta\)) Fasespænding og netspænding er ens, men netstrømmen er større. |
\[ U_n = U_f \] | \[ I_n = I_f \cdot \sqrt{3} \] |
Effekt i 3 faset AC
Der skelnes mellem tre typer effekt i et trefaset motorsystem:
| Effekttype | Forklaring | Formel |
|---|---|---|
| Aktiv effekt (\(P_1\)) | Den effekt, der omsættes til reelt arbejde. Måles i watt (W). | \[ P_1 = \sqrt{3} \cdot U_n \cdot I_n \cdot \cos\varphi \] |
| Reaktiv effekt (\(Q\)) | Effekt som pendler og opbygger magnetfelter. Måles i VAr. | \[ Q = \sqrt{3} \cdot U_n \cdot I_n \cdot \sin\varphi \] |
| Tilsyneladende effekt (\(S\)) | Den samlede rå belastning i nettet. Måles i volt-ampere (VA). | \[ S = \sqrt{3} \cdot U_n \cdot I_n \] |
Motorberegninger
Ved motorberegninger er det vigtigt at kende sammenhængen mellem frekvens, omdrejninger og slip:
| Beregning | Formel | Forklaring af variable |
|---|---|---|
| Synkron hastighed (\(n_s\)) | \[ n_s = \frac{f \cdot 60}{p} \] | \(f\) = Frekvens (Hz) \(p\) = Antal polpar |
| Virkningsgrad (\(\eta\)) | \[ \eta = \frac{P_2}{P_1} \] | \(P_2\) = Afgivet effekt (W) \(P_1\) = Tilført effekt (W) |
| Slip i procent (\(S_{\%}\)) | \[ S_{\%} = \frac{n_s - n}{n_s} \cdot 100 \] | \(n_s\) = Synkron hastighed \(n\) = Faktisk rotorhastighed |
Stjerne/Trekant-start (Y/\(\Delta\))
Stjerne/trekant-start bruges til at reducere startstrømmen. Startstrømmen reduceres til ca. 1/3 i stjerne.
Motorens viklinger skal kunne tåle 400 V i trekant, ellers må Y/\(\Delta\)-start ikke anvendes.
Softstarter
En softstarter giver en blød opstart og reducerer startstrømmen. Afhængigt af reguleringen kan startstrømmen reduceres til:
| Regulering | Reduktion af startstrøm |
|---|---|
| 1 faset regulering | Reduceres til ca. 85 % |
| 2 faset regulering | Reduceres til ca. 50-65 % |
| 3 faset regulering | Reduceres til ca. 35-50 % |
- Redaktør: JP
- Mail: JP@dkjones28.dk
- Note ID: ATZW