о наболевшем - расчет защиты трехфазных двигателей на 380 Опции

[antno]

О наболевшем - Или расчет силы тока трехфазных асинхронных двигателей на 380В
15 ноя, 2014 в 1:03

Идея этого поста родилась после многочисленных доставалок "сильно грамотных" инженеров на тему о том, что на двигатель мощностью, ну например 15 квт надо ставить автомат не ниже 50А, ибо номинал тока 40А + запас на пусковые токи, бла блаблаблабла...Это типичная ошибка тех, кто пытается считать мощность трехфазных асинхронников по стандартной формуле мощности I=P\U, при этом в расчет не берется ни то что двигатель трехфазный, ни то что у него еще есть непонятные почти никому Косинус Фи и КПД.

Кстати при установке новых двигателей ничего и считать не надо, как правило номинальный ток для обоих режимов (звезда 380 и треугольник 220) указан на шильдике, вместе со всеми остальными параметрами.

Так какже, правильно расчитать, грубо или поточнее мощность асинхронного двигателя в стандартной ситуации?
Для начала определимся с это самой "стандартной ситуацией" и с чем ее едят.
Стандартной я называю ситуацию, когда двигатель расчитанный на 380\220 звезда\треугольник, подключается на стандартные 380 звездой, на все три фазы. В промышленности это встречается наиболее часто, и также часто вызывает вопросы по поводу того, какого номинала автоматы ставить, ибо многие, знают стандартную формулу мощности I=P\U и почемуто, видимо от большой грамотности или большого ума, от которого горе по Грибоедову, начинают для трехфазной нагрузки применять ее.

А теперь раскрываю секрет, страааашный секрет....
Для расчета защиты маломощных двигателей на 380В, мощностью до 30 квт вполне достаточно умножить мощность ровно на 2, то есть P*2=~In , автомат все равно выбирается ближайший по номиналу в большую сторону, то есть 63А для 30 квт двигателя, имеющего на валу нагрузкой ну скажем турбину вентилятора типа Циклон. Это страаашный, нигде в учебниках не озвученный секретный экспресс-метод грубого расчета силы тока двигателей на 380В...Почему так? Очень просто при U=380В на один КВТ мощности приходится примерно сила тока в 2 Ампера. (Да меня щас побьют теоретики, которые помнят про КПД и Косинус ФИ...Помолчите Господа, пока помолчите, я же сказал, для МАЛОМОЩНЫХ двигателей до 30 квт, а для низких мощностей, зная модельный ряд наших автоматов, эти 2 значения можно и не учитывать, особенно если нагрузка на вал минимальная)


А теперь представим типовой двигатель* со следующими параметрами:
P=30 квт
U=380 В
сила тока на шильдике стерлась...
cos φ = 0,85
КПД=0,9

Как найти его силу тока? Если считать так, как советуют и сами считают упрямые "очень умные" горе-инженера, особенно любящие озадачивать этим вопросом на собеседованиях, то получаем цифру в 78,9А, после чего горе-инженера начинают лихорадочно вспоминать про пусковые токи, задумчиво хмурить брови и морщить лбы, а затем не стесняясь требуют поставить автомат минимум на 100А, так как ближайший по номиналу 80А будет выбивать при малейшей попытке запуска офигенными пусковыми токами...И переспорить их очень тяжело, так как все нижеследующее вызывает у умных дяденек бурю эмоций, недержание мочи и кала, разрыв шаблона, и погружение в глубокий транс с причитаниями и маханием корочками тех универов где они учились считать и жить..


если считать грубо, то 30*2=60А

Более полная формула, рекомендованная к применению выглядит несколько иначе.
Мощность в квт переводится в ватты, для чего 30*1000=30000 вт
Затем ватты делим на напряжение, затем делим на корень квадратный из 3(1,73), (у нас же ТРИ ФАЗЫ) и получаем примерную силу тока, которую нужно уточнить, поделив дополнительно на cos φ(коэффициент мощности, ибо всякая индуктивная нагрузка имеет и реактивную мощность Q) и затем, уточнить еще раз, поделив при желании на КПД, итак:

30000вт\380в\1,73=45,63 А\0,85=53,6А

Уточняем расчет: 53,6А\0,9 = 59,65А (Кстати программа электрик, считающая по похожей формуле, выдает более точные данные 59,584 А, то есть немного меньше чем мой проверенный временем расчет...то есть расчет довольно точен, а расхождения в десятые и сотые доли ампера в нашем случае никого особо не волнуют, почему - написано ниже)

59,65 Ампер, - почти полное совпадение с первым грубым расчетом, расхождение составляет всего лишь -0,35А, что для выбора автомата защиты не играет никакой роли в данном случае. Ну и какой же автомат выбрать??
При условии что нагрузка на валу не велика, скажем какая нибудь турбина вентилятора, можно смело ставить ВА 47-29 на 63А фирмы ИЭК, категории С..наиболее часто встречающиеся.
На вопли о пусковых токах могу смело ответить, что 63А пакетник категории В,С,D выдерживает по току превышение 1,13 раза дольше часа и 1,45 раза меньше часа, то есть если на автомате написано 63А, то это не значит, что при броске до 70А его сразу выбьет...Нифига подобного, нагрузку в 113% (сила тока равна 71,19А) он будет держать минимум час, особенно это касается дорогих автоматов фирм Легранд\АВВ, и даже при силе тока в 145% номинала = 91,35А он гарантированно продержит несколько минут, а для раскрута асинхронника и выхода на номинальный режим достаточно нескольких секунд, как правило от 5 до 20 секунд. За это время тепловой расцепитель автомата тупо не успеет разогрется и отключить нагрузку.
Конечно, умные дяди мне сейчас напомнят, что у автомата есть еще электромагнитный расцепитель, и уж он то, ну уж он то точно отрубит при превышении 63А несчастный двигатель...Хахаха, хрен вам и горе умное...

Буковки B,C,D, и некоторые другие в наименовании автомата как раз характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя, и равна она

В - 3...5
С - 5...10
D - по ГОСТ Р - 10...50, большинство производителей заявляет диапазон 10...20.

Есть более редко встречающиеся
G - 6,4...9,6 (КЭАЗ ВМ40)
K - 8...14
L - 3,2...4,8 (КЭАЗ ВМ40)
Z - 2...3

То есть автомат категории С на 63А гарантированно отключится электромагнитным расцепителем только в диапазоне 315-630А и выше, чего при запуске исправного асинхронника на 30 квт никогда все равно не будет.
Второй законный вопрос- какой провод положить на наш двигатель. Ответ- кабель 4х16 миллиметров квадратных, с лихвой хватит, при длине до 50 метров, при большей длине лучше 25мм выбирать, ибо потери.

Все цифры проверены многократно, лично мной, и экспериментально. Проверены и по выбранным автоматам и по многократным замерам реальной силы тока токовыми клещами.

*-Единственное примечание и уточнение: У старых двигателей советского производства, вновь вводимых в эксплуатацию могут быть меньшие значения косинуса фи и КПД, тогда сила тока может быть чуть выше чем значение грубого расчета. Просто выбирается следующий по номиналу автомат на 80А. Не ошибётесь!

[с2н5он]

поэма но вопрос вроде отсутствует, тем более вроде не чайник...ждёмс

[Donh]

мне когда-то подсказали формулу для экспрес расчета трехфазной нагрузки, мощность делим на три и умножаем на пять, не точно конечно но довольно близко.

[antno]

поэма но вопрос вроде отсутствует, тем более вроде не чайник...ждёмс

А это не вопрос а ответ просто замучали манагеры, пытающиеся завысить защитные автоматы, в 2 а то и в три раза

[FRAER]

antno, где тут манагеры? вроде специалисты тут... да и было уже в соседних темах...

[шахтер]

antno, Прикольно и охота вам было пипочки нажимать. Я на работе мощность в кВт умножаю на 2,1. То есть 3 кВт АД тепловая 6,3 А ВСЕ. Да в ваших длинных рассуждениях про расчет по формуле есть простая но досадная ошибка или несуразность для такого опытного чела как вы. Печально.

Сообщение отредактировал шахтер - 15.11.2014, 8:49

[FRAER]

зы. а вообще расчетный ток (окончательный) принято умножать на 1.1 и выбирать автомат не меньшего номинала, ибо напряжение в сети может изменяться в определенном диапазоне...
поэтому в вашем расчете правильнее взять все-таки 59,65*1,1=65,62А - 80А автомат

ну и кабель соответственно выбирается по длительно допустимым токам, которые указаны в НД, а не по "с лихвой хватит"

[шахтер]

О наболевшем - и получаем примерную силу тока, которую нужно уточнить, поделив дополнительно на cos φ(коэффициент мощности, ибо всякая индуктивная нагрузка имеет и реактивную мощность Q) и затем, уточнить еще раз, поделив при желании на КПД, итак

Умножать уважаемый нужно на напряжение, косинус и на КПД, УМНОЖАТЬ. И что получится при умножении на ту циферь ваши Вт и поделить Печально столько умных слов напечатали а с этого многословия если формулу сам не знаешь хрен и поймешь что вы сказать хотели. Вот так примерно тех пацанов и учат которые вас раздражают слов им говорят много а смысл теряется.
А нужно было сказать просто ребята автоматический выключатель и тепловая защита выбирается по НОМИНАЛЬНОМУ ТОКУ АД. Номинальный ток АД считается по формуле Iн=1000Pн/√3*(кпд*Uн*cosφн),

зы. а вообще расчетный ток (окончательный) принято умножать на 1.1 и выбирать автомат не меньшего номинала, ибо напряжение в сети может изменяться в определенном диапазоне...
поэтому в вашем расчете правильнее взять все-таки 59,65*1,1=65,62А - 80А автомат

ну и кабель соответственно выбирается по длительно допустимым токам, которые указаны в НД, а не по "с лихвой хватит"

Ага за умножить на 1.1 то что по формуле насчитали тоже забыл, да и не считаю я по формуле хрень это полная. Умножил на 2,1 кВт АД и все. Выбивает тепловуха поставил больший номинал, выбивает опять поставил еще больше. Поработало, сгорел АД, ага значит АД был плохой меняем. Кто там на производстве будет переживать за тот АД. Если реально НУЖНО АД защитить то только реле биметаллическое встроенное в обмотки АД вас и спасет. Остальное от лукавого потому что при длительном но небольшом перегрузе горят те АД под защитой теплового реле легко и просто. Дома еще проще если частотник то он и сам отключит ваш АД при нагреве, если запуск и работа с конденсаторами то щупаем рукой и работаем пока рука терпит.

Сообщение отредактировал шахтер - 15.11.2014, 9:08

[с2н5он]

Умножать уважаемый нужно 1,73 на напряжение, косинус и на КПД, УМНОЖАТЬ.

похоже Вы говорите одно и тоже, но каждый на своём языке

[шахтер]

похоже Вы говорите одно и тоже, но каждый на своём языке

Да похоже что так но согласитесь легче формулу людям написать чем надеяться что кто то поймет длинный текст с нюансами.

[antno]

ага..1,73 умножить на косфи на кпд...а потом на полученное значение ПОДЕЛИТЬ мощность..и будет тоже самое, такие же цифры...

Вот прога..считает по этой формуле..



ну чуть точнее...на 70 мА, и то в меньшую сторону

ну и возникает вопрос: что проще, сидеть умножать корень 3 на кос и кпд, записывать полученное а потом делить на него мощность, или сразу взять мощность и последовательно поделить на корень, косинус и кпд, пользуясь одним калькулятором, ничего никуда не записывая и не запоминая

Сообщение отредактировал antno - 15.11.2014, 11:13

[шахтер]

antno, Да как вам удобно так и делайте. Мне удобней просто умножить на 2,1 если напряжение линейное 380 на 1.1 я умножал работая в шахте там напряжение линейное 660. Дома я вообще на АД тепловое не ставлю. Но согласитесь я как бы электрик в меру конечно тупой но с 30 летним стажем. То есть формулу эту можно сказать знаю лучше чем собственную жену, и то не сразу понял о чем вы написали так много БУКФ. Вот я и понять не могу в чем прикол ведь моно было тупо выложить формулу и в двух словах пояснить что тепловую выбираем по НОМИНАЛЬНОМУ току. Вы искренне возмущаетесь чему мол людей учили. Я вам искренне отвечаю что учили по вашей методике букф много смысл не уловишь. Краткость она сестра таланта. Это не я придумал. А так конечно спасибо растолковали вы мне почти все что я раньше понять не мог. Остался один простой вопрос вот электричество делают на электростанции за 500 километров,вот лампочка у меня в комнате горит, а вот как керосин то по проводам течет? Ведь провода я пилил дирочки там внутри нет. Парадокс!!! И кого не спрошу все улыбаются а растолковать то и не могут за тот керосин.

Сообщение отредактировал шахтер - 15.11.2014, 19:56

[savelij®]

Посмотрел, даже почитал (несмотря на многа букаф)... но не понял, а почему тема "О наболевшем..."?

И зачем в простом повествовании столько безумной страсти?

бла блаблаблабла...
щас побьют теоретики
бурю эмоций, недержание мочи и кала, разрыв шаблона, и погружение в глубокий транс с причитаниями
На вопли о пусковых токах ...Хахаха, хрен вам и горе умное...

А вот это понравилось (сарказм)

Буковки B,C,D,
Все цифры проверены многократно, лично мной, и экспериментально.

Только не совсем понял, какие это теоретики спорили с Вами по поводу время-токовых характеристик и времени срабатывания...

[zendo057]

мне когда-то подсказали формулу для экспрес расчета трехфазной нагрузки, мощность делим на три и умножаем на пять, не точно конечно но довольно близко.

Глупости. Если обычный пуск ,ток равен двойной мощности.По практике.