У цьому огляді ми розглянемо один з підводних каменів який дуже часто призводить до поломки генераторів змінного струму. І цей підводний камінь – це пусковий струм.
Будемо говорити простою мовою, не заглиблюючись у фізику цих явищ, детальніше про пускові струми та реактивну фазу можна ознайомитися у Вікіпедії або звернувшись до відповідної технічної літератури.
Пускові струми та генератор, як це працює (рекомендації та поради сервісу Senci)
Отже, пускові струми – це явище, яке властиве лише такому електрообладнанню, яке має у своїй конфігурації вигини та обертання тобто електродвигун.
Для прикладу перерахуємо екземпляри електрообладнання, що мають пускові струми:
* кондиціонер (у його конструкції є компресор);
* холодильник або морозильна камера (в їхній конструкції є компресор), зверніть увагу, що пусковий струм морозильної камери значно більший порівняно з пусковим струмом холодильника;
* насос для подачі води: глибинний, поверхневого розміщення, для зрошення тощо;
* система вентиляції примусова (у конструкції є електродвигун, нагнітальний вентилятор тощо);
* тепловий насос (у його конструкції є компресор).
Далі розглянемо саме поняття пускового струму. Давайте для простоти розуміння розглянемо витрати палива автомобіля: під час початку руху та в процесі прискорення автомобіль споживає значно більше палива, ніж під час підтримання обраної швидкості. Те ж саме відбувається з будь-яким електродвигуном: у момент запуску, коли починається процес увімкнення нерухомого ротора, відбувається максимальне споживання струму – це і є пусковий струм.
Далі йде процес набору необхідних обертів ротора, в цей час відбувається зниження споживаного струму, і нарешті, коли електродвигун набирає робочу частоту обертів, споживчий струм знижується й дорівнює номінальному значенню для даного електродвигуна.
Як правило, пусковий струм перевищує номінальне значення споживаного струму у 2-3 рази й більше, це залежить від типу та підключення електродвигуна, характеру навантаження на даний електродвигун тощо. На жаль, значення пускового струму практично ніколи не вказується виробниками на електроприладах, що і призводить до неприємних випадків і поломок генераторів.
Уявімо, що однофазний бензиновий генератор потужністю 5 кВт має працювати з глибинним насосом потужністю 2,5 кВт. Запускаємо цей генератор, вмикаємо глибинний насос і чуємо, як двигун генератора починає надривно працювати зі зниженням обертів і перепадами, при цьому освітлення, яке теж працює від цього генератора, починає мерехтіти. Така ситуація знайома кожному власнику генератора, який не врахував пускові струми під час вибору генератора.
Наслідками перевантажень генераторів від пускових струмів зазвичай є:
* згорілий автоматичний регулятор напруги генератора (AVR);
* згоріла обмотка статора;
* згорілі щітки;
* підгоряння струмознімних кілець колектора щіткового вузла генератора;
* міжвиткове замикання статорної обмотки;
* міжвиткове замикання роторної обмотки;
* вигоряння діодів ротора;
* несправність конденсаторів;
* замикання струмових трансформаторів.
Вищезазначені несправності властиві альтернаторам різних типів. Якщо правильно врахувати пусковий струм, досить часто потрібен потужніший і дорожчий генератор, іноді його вартість зростає в тричі. При цьому виникає питання економічної ефективності або обґрунтування підвищених витрат на купівлю генератора та вартості його експлуатації, витрати палива за годину роботи та вартості технічного обслуговування.
Виникає питання, яким чином можна зменшити самі пускові струми та не переплачувати за більш потужний генератор. Відповідь така: необхідно розглянути можливість та економічну обґрунтованість встановлення пристрою плавного запуску або частотного перетворювача. Ці пристрої здатні знизити значення пускового струму до номінального значення +10%. Водночас важливо зазначити, що такі рішення необхідно перевірити на сумісність генераторного струму та пристрою плавного запуску чи частотника перед купівлею, а не після. Частотні перетворювачі часто некоректно працюють або взагалі не працюють із генераторним струмом. Такі пристрої є з генераторним режимом роботи, але вони теж потребують перевірки на сумісність роботи з генераторним струмом.