Động cơ điện là thiết bị cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay. Chúng chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng (dưới dạng mômen quay trên trục) dựa trên các nguyên tắc điện từ. Năng lượng điện có thể là dòng điện xoay chiều một pha hoặc nhiều pha được cung cấp từ lưới điện hoặc dòng điện một chiều từ nguồn thay thế.
Mặc dù một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của động cơ điện, cường độ dòng điện đầy tải (FLA) vẫn là một trong những thông số quan trọng nhất mà các kỹ sư phải xem xét khi chỉ định động cơ điện cho một ứng dụng cụ thể.
Bài viết này sẽ quay lại những kiến thức cơ bản về động cơ điện. Nó sẽ bao gồm cường độ dòng điện đầy tải của động cơ một pha và ba pha. Nó cũng sẽ trình bày thông tin hữu ích về cách FLA động cơ tạo cơ sở cho việc định cỡ quá tải.
Cường độ dòng điện đầy tải là gì?
Cường độ dòng điện đầy tải (còn được gọi là ampe đầy tải hoặc dòng điện đầy tải) là dòng điện lớn nhất mà động cơ được thiết kế để mang trong các điều kiện cụ thể. Nó chỉ đơn giản là dòng điện danh định của động cơ ở điều kiện tải và điện áp danh định.
Việc đặt động cơ vào dòng điện đầu vào lớn hơn dòng điện đầy tải khiến động cơ sản sinh thêm nhiệt, điều này có thể làm hỏng cuộn dây và cách điện của động cơ điện.
Tính toán cường độ dòng điện đầy tải tạo cơ sở cho việc lựa chọn cầu chì, cáp, bộ ngắt mạch, cáp rơle quá tải và các thiết bị đóng cắt khác cần thiết để bảo vệ động cơ khỏi bị hư hỏng.
Công thức tính amps đầy tải của động cơ
Các phần sau đây trình bày các công thức để ước tính dòng điện đầy tải của động cơ trong mạch một pha và ba pha.
Công thức tính amps đầy tải một pha
Đối với động cơ xoay chiều một pha, khi định mức công suất của động cơ được biết bằng kilowatt (kW), FLA có thể được tính như sau:
Đối với động cơ xoay chiều một pha, khi công suất đầu ra được biết bằng mã lực (hp), FLA có thể được tính như sau:
Trong đó:
Pout = sản lượng điện cơ học
PF = Hệ số công suất
V = Điện áp đường dây
E = Hiệu suất của động cơ
Máy tính amps đầy tải ba pha
Đối với động cơ xoay chiều ba pha, khi định mức công suất động cơ được biết bằng kilowatt (kW), FLA có thể được tính như sau:
Đối với động cơ xoay chiều ba pha, khi công suất đầu ra được biết bằng mã lực (hp), FLA có thể được tính như sau:
Trong đó:
P = sản lượng điện cơ học
PF = Hệ số công suất
V = Điện áp dòng
E = Hiệu suất của động cơ
Cường độ dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ một pha
Bảng 1 trình bày dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ một pha có hiệu suất và hệ số công suất trung bình khoảng 1450 vòng / phút.
Bảng 1. Cường độ dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ một pha
Cường độ dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ ba pha
Bảng 2 trình bày dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ ba pha với khoảng 1450 vòng / phút và hiệu suất và hệ số công suất trung bình.
Bảng 2. Cường độ dòng điện đầy tải gần đúng của động cơ ba pha
Cách đọc amps đầy tải của động cơ và các thông số khác từ bảng tên động cơ
Hình 2 cho thấy bảng tên điển hình của động cơ cảm ứng. Nó chứa thông tin về mã lực động cơ, kW, tần số và cường độ dòng điện đầy tải.
Ví dụ, từ bảng tên động cơ trong Hình 2, cường độ dòng điện đầy tải của động cơ này là 0,97A ở 400V. Dấu “/” chỉ ra rằng động cơ có thể hoạt động ở nhiều hơn một giá trị điện áp đường dây. Nó có nghĩa là các kỹ sư có thể đấu dây động cơ này để hoạt động bằng cách sử dụng điện áp thấp hoặc cao (230V hoặc 400V trong trường hợp này). Dòng điện sẽ là 1,67A ở điện áp dòng 230V.
Các thông số khác có thể nhận được từ bảng tên này bao gồm:
- Công suất đầu ra cơ học là 0,6 mã lực hoặc 0,36 kW
- tốc độ quay của động cơ 2730 vòng / phút
- tần số 50 Hz
Bảo vệ quá tải và tính toán cường độ dòng điện động cơ
Tình trạng “quá tải” là khi hoạt động của động cơ (vượt quá định mức bình thường, đầy tải) kéo dài trong một thời gian đủ dài có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt và hư hỏng các bộ phận của động cơ. Như tên cho thấy, bảo vệ quá tải giúp bảo vệ động cơ khỏi những hư hỏng và nguy cơ cháy nổ và đảm bảo động cơ hoạt động như mong đợi. Các thiết bị bảo vệ quá tải bao gồm cầu chì và bộ ngắt mạch.
Các thiết bị bảo vệ quá tải có thể được định kích thước bằng cách sử dụng định mức amps đầy tải có trên nhãn động cơ. Theo quy định, tiêu chuẩn NEC 430.32 quy định rằng đối với động cơ làm việc liên tục được đánh dấu bằng hệ số dịch vụ từ 1,15 trở lên và nhiệt độ tăng 40 ° C, các kỹ sư nên đặt kích thước thiết bị quá tải không quá 125% định mức cường độ dòng điện đầy tải của động cơ . Tất cả các động cơ khác phải có kích thước bằng 115% định mức FLA của động cơ.
Vì vậy, hãy xem xét ví dụ về một động cơ có hệ số phục vụ là 1,15 và định mức cường độ dòng điện đầy tải là 24,5A. Thiết bị bảo vệ quá tải phải có kích thước như sau:
Vì định mức của thiết bị bảo vệ quá tải không được vượt quá 125% của FLA, các kỹ sư có thể sử dụng thiết bị bảo vệ quá tải có định mức là 30 ampe.
Tính toán cường độ dòng điện của động cơ: Các kỹ sư nên liên hệ với các nhà sản xuất động cơ
Trong khi bài viết này trình bày thông tin hữu ích về dòng điện đầy tải của động cơ, vẫn còn nhiều yếu tố mà các kỹ sư phải xem xét khi chỉ định động cơ điện cho một ứng dụng cụ thể. Do đó, các kỹ sư nên liên hệ với các nhà sản xuất động cơ để thảo luận về các yêu cầu ứng dụng của họ.
