Асинхронные двигатели

 Потребляемый ток
Ток полной нагрузки la, потребляемый двигателем, вычисляется по следующей формуле: 
- 3-фазный двигатель: Ia=Pn×1,000( 3×U×η×cosϕ) 
- 1 –фазный двигатель: Ia=Pn×1,000(U×η×cosϕ),
где
Ia: потребляемый ток (в амперах)
Pn: номинальная мощность (в кВт активной мощности)
U: напряжение между фазами для 3-фазных двигателей и напряжение между клеммами для однофазных двигателей (в вольтах). Однофазный двигатель может быть подсоединен фаза-нейтраль или фаза-фаза.
η: КПД устройства, то есть выход кВт / вход кВт
cos ϕ: коэффициент мощности, то есть вход кВт / вход кВA

Сверхпереходный ток и установка защиты 
- Пиковое значение сверхпереходного тока может быть очень высоким, обычное значение превышает в 12–15 раз среднеквадратичное значение номинального тока Inm. Иногда это значение может превышать номинальный ток Inm в 25 раз. 
- Автоматические выключатели Merlin Gerin, контакторы Telemecanique и тепловые реле разработаны таким образом, чтобы выдерживать запуск двигателя с очень высоким значением сверхпереходного тока (пиковое значение сверхпереходного тока может до 19 раз превышать номинальный ток Inm). 
- Если во время запуска неожиданно произойдет аварийное отключение, вызванное защитой по току, это означает, что пусковой ток превышает нормальные пределы.
В результате этого, могут быть достигнуты пределы стойкости коммутационного оборудования, уменьшается время службы, и даже могут быть выведены из строя некоторые устройства. Чтобы избежать такой ситуации, рекомендуется рассмотреть увеличение параметров коммутационного оборудования. 
- Распредустройства фирмы Merlin Gerin и Telemecanique спроектированы так, чтобы обеспечить защиту контактора пуска двигателя при коротких замыканиях. В соответствии с имеющимися рисками, таблицы показывают комбинации автоматического выключателя, контактора и термо-реле, позволяющие достичь координацию 1-го или 2-го типа

Пусковой ток двигателя
Хотя на рынке можно встретить двигатели с высоким КПД, на практике их пусковые токи приблизительно равны пусковым токам стандартных двигателей.
Использование соединения типа звезда-треугольник, статического устройства плавного пуска или конвертера скорости привода позволяет снизить значение пускового тока (Например: 4 Ia вместо 7,5 Ia).

Компенсация реактивной мощности потребляемой асинхронными двигателями
В общем случае, снижение тока, подаваемого на асинхронные двигатели, дает очевидные преимущества, связанные с техническими и финансовыми причинами. Это может быть достигнуто путем использования конденсаторов, без изменения мощности двигателя.
Применение этого принципа к работе асинхронных двигателей обычно называется «улучшением коэффициента мощности» или «коррекцией коэффициента мощности».
Как описано в главе K, потребность в полной мощности (кВА), подаваемой на асинхронный двигатель, может быть значительно снижена использованием шунтирующих конденсаторов.
Снижение входной мощности означает соответствующее снижение входного тока (так как напряжение остается постоянным).

Компенсацию реактивной мощности особенно рекомендуется проводить для двигателей, работающих в течение длительного времени при сниженной мощности.

Как было показано выше, cosϕ = вход кВт/вход кВА , поэтому снижения значения входной мощности кВA увеличит (то есть, улучшит) значение cos ϕ.

Ток, подаваемый на двигатель, после коррекции коэффициента мощности, вычисляется по формуле:
I=Ia cos ϕ/cos ϕ

где cos ϕ - коэффициент мощности до компенсации, а cos ϕ' - коэффициент мощности после компенсации, Ia - первоначальный ток.

В таблице даны, в зависимости от номинальной мощности двигателя, стандартные значения тока двигателя для различных величин номинального напряжения.

Номинальная мощность (Pn) двигателя в кВт
указывает его номинальную эквивалентную
механическую мощность.
Полная мощность (S) двигателя в кВА, является
функцией выработанной энергии, КПД двигателя и
коэффициента мощности. 

S=Pn/ηcosϕ