電気モーターがスムーズに始動できないことがあるのを不思議に思ったことはありませんか?高い始動電流は電気系統に大きなストレスを与え、潜在的な故障や非効率につながる可能性があります。この記事では、直接始動、直列抵抗始動、オートトランス始動、スターデルタ減電圧始動、可変周波数ドライブ始動など、電動モータの始動電流を低減する5つの実用的な方法について説明します。これらの手法により、電気インフラを保護しながらモータの性能と寿命を向上させる方法をご覧ください。
直接始動は、モータの固定子巻線を電源に直接接続し、定格電圧で始動する方法である。この方法の特徴は、始動トルクが高く、始動時間が短いことである。
最もシンプルで経済的、かつ信頼性の高い始動方法です。全電圧始動は、始動トルクを大幅に増加させることなく大電流を消費します。便利で素早く始動できますが、より大きなグリッド容量と負荷が必要です。この方法は主に1W以下のモーターの始動に適しています。
直列抵抗始動は始動時に電圧を下げる方法である。始動時に固定子巻線回路に抵抗を直列に接続します。始動電流が通過すると、抵抗に電圧降下が発生し、固定子巻線に印加される電圧が低下し、始動電流を減少させる目的が達成されます。
電圧降下のためにオートトランスの複数のタップを利用することは、異なる負荷の始動ニーズに対応し、より大きな始動トルクを達成することができます。これは、より大きな容量のモーターを始動するために一般的に使用される方法です。
その最大の利点は、起動トルクが大きいことです。巻線タップが80%の場合、起動トルクは直接起動時の64%に達することができ、起動トルクはタップで調整できる。
通常運転時のステータ巻線がデルタ結線のリスケージ型非同期モータの場合、始動時にステータ巻線をスター結線にし、始動後にデルタ結線に戻すと、始動電流を低減でき、送電網への影響を軽減できる。この方法は、スターデルタ電圧低減始動、または単にスターデルタ始動として知られている。
スターデルタ始動では、始動電流はデルタ接続の直接始動時のわずか3分の1である。スターデルタ始動では、始動電流は元の2~2.3倍にしかならない。つまり、スターデルタ起動では、起動トルクもデルタ接続の直接起動時の3分の1に低下する。
無負荷または軽負荷での始動に適しています。他の電圧降下スタータと比較すると、最もシンプルな構造で、費用対効果に優れています。
その上、スターデルタ始動方式にはもう一つの利点がある。負荷が軽い場合、モーターはスター結線の下で運転できる。この時、定格トルクは負荷に合わせることができ、モータの効率を高め、消費電力を節約することができる。
可変周波数ドライブは、現代のモーター制御分野で最も技術的に進んだ、包括的かつ効果的なモーター制御装置である。これは、電力網の周波数を変更することにより、モータの速度とトルクを調整します。
パワーエレクトロニクスとマイクロコンピューター技術に依存しているため、コストが高く、メンテナンス技術者には高い技術レベルが要求される。
そのため、主に速度制御と、速度制御に対する高い基準が要求される分野で使用される。