Hyr långa kablar mellan Y/D-start och motor?
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 23 503 inlägg
En fråga slog mig häromdagen, har kabellängden mellan motor (till vänster) och Y/D-start (till höger) någon betydelse (förutom att spänningsfallet ger en lägre spänning som motors drivs med)?
Vid Y-koppling kan man undra ifall motorn ser och ogillar att "nollpunkten" inte är en nollpunkt utan kan diffa några volt mellan lindningarna, mellan punkterna U2-V2-W2? Om man kan fysikens och elektromagnetismens grundlagar så är kanske svaret självklart
Det handlar om en spånsug på 5 kW om jag minns rätt. Kabellängden önskas bli drygt 10 meter eller 150 - 250 mΩ per ledare beroende på vilken area jag väljer.
Vid Y-koppling kan man undra ifall motorn ser och ogillar att "nollpunkten" inte är en nollpunkt utan kan diffa några volt mellan lindningarna, mellan punkterna U2-V2-W2? Om man kan fysikens och elektromagnetismens grundlagar så är kanske svaret självklart
Det handlar om en spånsug på 5 kW om jag minns rätt. Kabellängden önskas bli drygt 10 meter eller 150 - 250 mΩ per ledare beroende på vilken area jag väljer.
Bästa svaret
Som sagt ett vanligt sätt i de numera mer och mer ovanliga Y/D-starterna. Inget problem med spänningsfall mellan lindningsändarna och fysiskt sammankopplad nollpunkt så länge de är lika per fas och det är de ju i samma kabel. Skiljer de sig åt mer än några % blir det däremot ganska snabbt ogynnsamt för motorn bla pga minusföljdskomponenter, men det behöver vi inte gå in på, kabel, anslutningar och omkopplare ska ju vara hela.
Och håller du samma area före och efter Y/D-kopplaren blir inte spänningsfallet mer än 1.15 ggr större än vad det skulle blivit vid enkel kabel samma sträcka utan Y/D.
Och håller du samma area före och efter Y/D-kopplaren blir inte spänningsfallet mer än 1.15 ggr större än vad det skulle blivit vid enkel kabel samma sträcka utan Y/D.
Asynkronmotorn är väl som regel tillverkad med möjligheten att köras i Y-koppling, så då måste ju tillräcklig likhet i lindningarna för att ge en tillräckligt "centrerad" nollpunkt vara ett kvalitetskrav. Så jag kan inte se några problem där.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 23 503 inlägg
Ingen magi här mao, det var ju bra!
En annan sak. Bilden ovan visar inkopplingen för en "ryckfri" omkoppling till D-drift. Den bygger enligt bilden på att koppla lindningen U1-U2 från L1-N till den huvudspänning som ligger 30 grader efter i tid, L1-L3 osv. Men 30 grader vid 50 Hz är ca 1.7 ms.. Hinner jag verkligen koppla om brytaren så snabbt även om jag skulle ha karate-kid-reflexer?
En annan sak. Bilden ovan visar inkopplingen för en "ryckfri" omkoppling till D-drift. Den bygger enligt bilden på att koppla lindningen U1-U2 från L1-N till den huvudspänning som ligger 30 grader efter i tid, L1-L3 osv. Men 30 grader vid 50 Hz är ca 1.7 ms.. Hinner jag verkligen koppla om brytaren så snabbt även om jag skulle ha karate-kid-reflexer?
Så länge rotorn snurrar i samma hastighet och inte saktat ner så ligger rotorn och magnetfältet i exakt samma 30° läge gentemot varandra.Bo.Siltberg skrev:
Nu börjar detta förvisso ändras direkt som omkoppling börjar ske (dvs när kontakten för Y-koppling har släppt och innan D-inkopplingen sker), men även om bytet skulle ta en hel sekund så kommer nog de inbördes faslägena inte ha ändrats så jättemycket.
När jag tänker efter så kan jag ju inte påstå just detta. helt ogrundat helt enkelt.Mikael_L skrev:
Om motorn tappar varv snabbt eller sakta beror naturligtvis väldigt mycket på t.ex. hur mycket mekanisk last det är på den. :x
Men i vilket fall sker väl bytet från Y till D på någon bråkdel av sekund, så jag tror att ofta har inte rotorn hunnit släpa efter det roterande magnetfältet så långt.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 23 503 inlägg
Hmm, utveckla så att jag också förstår!
Jag tänker som att den där snurrmojängen har ett gynnsamt fysiskt läge gentemot magneterna, så man vill koppla om Y-driften till D genom att höja (förändra) spänningen "i synk" med detta. Om t.ex lindning U ser en sjunkande spänning vid detta ögonblick så ska man inte koppla om så att den får en ökande spänning för då blir det ett "startryck" då det inte stämmer med magnetens position?
Jag tänker som att den där snurrmojängen har ett gynnsamt fysiskt läge gentemot magneterna, så man vill koppla om Y-driften till D genom att höja (förändra) spänningen "i synk" med detta. Om t.ex lindning U ser en sjunkande spänning vid detta ögonblick så ska man inte koppla om så att den får en ökande spänning för då blir det ett "startryck" då det inte stämmer med magnetens position?
Statorlindningarna som sitter runt om i motorkroppen matas med trefas växelström och skapar ett roterande magnetfält som rotorn är mitt i.
Detta magnetfält roterar med synkront varvtal (ie 3000 rpm för tvåpolig, 1500 rpm för fyrpolig motor etc).
Magnetfältet inducerar en ström i (den kortslutna) rotorlindningen, som i sin tur helt enkelt skapar ett motriktat magnetfält som gör att rotorn vill börja rotera.
Rotorn rör sig med det som vi kallar asynkront varvat, dvs alltid lägre än det synkrona, och skillnaden är det vi kallar eftersläpning.
En asynkronmotor har alltid eftersläpning, liten vid låg last, hög vid stor last, ty motorn är beroende på rörelsen av det roterande magnetfältet över rotorn för att ge ett vridmoment.
Om rotorn rör sig med synkront varvtal så står det roterande magnetfältet synbarligen stilla över rotorn och det induceras ingen ström, inget motriktat magnetfält och det blir exakt 0 i vridmoment, dvs motorn skulle inte ens orka övervinna sina egna mekaniska förluster i lager m.m.
Jag hoppas det finns en chans att det där gick att förstå.
Men i vilket fall, när du startat motorn i Y-drift och den kommit upp i lite varv så går den med några % eftersläpning ifrån synkront varvtal.
Om du nu slår över Y/D-omkopplaren till D-drift så stannar ju inte rotorn omedelbart för att sen starta upp igen, utan den enda skillnaden i fasvinklarna mellan det synkrona magnetfältet och rotorns läge är de där 30° som vi var inne på (som beror på skillnaderna i driftläge Y vs D) + de procent eftersläpning + de % hastighetsminskning av rotorn som hinner ske i omkopplingsögonblicket.
Och även efter vi gått över till D-drift så ska det ju fortfarande vara en eftersläpning, det är ju det normala, så den initiala eftersläpningen som redan finns vid omkopplingsögonblicket är ju också i princip försumbar då.
Detta magnetfält roterar med synkront varvtal (ie 3000 rpm för tvåpolig, 1500 rpm för fyrpolig motor etc).
Magnetfältet inducerar en ström i (den kortslutna) rotorlindningen, som i sin tur helt enkelt skapar ett motriktat magnetfält som gör att rotorn vill börja rotera.
Rotorn rör sig med det som vi kallar asynkront varvat, dvs alltid lägre än det synkrona, och skillnaden är det vi kallar eftersläpning.
En asynkronmotor har alltid eftersläpning, liten vid låg last, hög vid stor last, ty motorn är beroende på rörelsen av det roterande magnetfältet över rotorn för att ge ett vridmoment.
Om rotorn rör sig med synkront varvtal så står det roterande magnetfältet synbarligen stilla över rotorn och det induceras ingen ström, inget motriktat magnetfält och det blir exakt 0 i vridmoment, dvs motorn skulle inte ens orka övervinna sina egna mekaniska förluster i lager m.m.
Jag hoppas det finns en chans att det där gick att förstå.
Men i vilket fall, när du startat motorn i Y-drift och den kommit upp i lite varv så går den med några % eftersläpning ifrån synkront varvtal.
Om du nu slår över Y/D-omkopplaren till D-drift så stannar ju inte rotorn omedelbart för att sen starta upp igen, utan den enda skillnaden i fasvinklarna mellan det synkrona magnetfältet och rotorns läge är de där 30° som vi var inne på (som beror på skillnaderna i driftläge Y vs D) + de procent eftersläpning + de % hastighetsminskning av rotorn som hinner ske i omkopplingsögonblicket.
Och även efter vi gått över till D-drift så ska det ju fortfarande vara en eftersläpning, det är ju det normala, så den initiala eftersläpningen som redan finns vid omkopplingsögonblicket är ju också i princip försumbar då.
Men det är inte att övervinna de där 30° det handlar om, utan det handlar om att inte hamna i det andra fallet, att rotorn ska ändra 60° position för att hamna på rätt ställe i det synkrona magnetfältet.
Man kan ju också säga det såhär:
Vid omkoppling mellan Y till D så ändras läget på det roterande magnetfältet omedelbart, pga att strömmen byter lite riktningar och belopp i de olika lindningarna.
Och kopplar man mest gynnsamt så blir vinkeln på denna förändring mindre än om man kopplar dåligt.
(Visst var det såhär GK100?)
edit:
Och här fanns det också en förklaring:
http://www.elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=34372
i inlägg Postat: 11.01 2009-05-10
Vid omkoppling mellan Y till D så ändras läget på det roterande magnetfältet omedelbart, pga att strömmen byter lite riktningar och belopp i de olika lindningarna.
Och kopplar man mest gynnsamt så blir vinkeln på denna förändring mindre än om man kopplar dåligt.
(Visst var det såhär GK100?)
edit:
Och här fanns det också en förklaring:
http://www.elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=34372
i inlägg Postat: 11.01 2009-05-10
Redigerat:
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 23 503 inlägg
Tack men jag tror inte vi förstår varandra, eller så förstår jag bara inte
Jag kopierar en bild från wikipedia:
Antag att den röda spolen har högst spänning i detta ögonblick, så rotorn är optimalt inställd mot detta. När vi nu höjer spänningen så är det ju naturligt att höja spänningen så att det vid detta ögonblick är den röda spolen som får den höjda spänningen.
Men det tar ju lite tid att koppla om. Under den tiden, några få millisekunder, hinner ju rotorn snurra lite. Den kanske hinner snurra så långt att det inte alls är den röda spolen som ska ha den höjda spänningen, utan kanske den blå? Rotorn har dessutom ingen punkt som motsvarar just den röda spolen. Jag menar, hur stor chans är det i praktiken att träffa rätt tidsmässigt för att inte orsaka ett ryck?
Jag kopierar en bild från wikipedia:
Antag att den röda spolen har högst spänning i detta ögonblick, så rotorn är optimalt inställd mot detta. När vi nu höjer spänningen så är det ju naturligt att höja spänningen så att det vid detta ögonblick är den röda spolen som får den höjda spänningen.
Men det tar ju lite tid att koppla om. Under den tiden, några få millisekunder, hinner ju rotorn snurra lite. Den kanske hinner snurra så långt att det inte alls är den röda spolen som ska ha den höjda spänningen, utan kanske den blå? Rotorn har dessutom ingen punkt som motsvarar just den röda spolen. Jag menar, hur stor chans är det i praktiken att träffa rätt tidsmässigt för att inte orsaka ett ryck?
Jag ska först och främst erkänna att här har jag helt lämnat komfortzonen, jag är på djupt vatten långt ut i tassemarkerna. :eek:
Så ev felaktigheter jag skriver råder jag inte över.
Men detta handlar nog inte om att passa in det nya rotationsläget på magnetfältet till något exakt rätt läge på rotorn, utan om att välja det av två felaktiga lägen som är mest gynnsamt.
Om du i din första skiss tänker att vi precis vid omkoppling ligger på U-topp på L1, och därmed är U1 / I1 max och U2,U3 / I2, I3 = -max/2
Innan omkopplingen löper I1 genom U1->U2 och strömmen delas sen i två och går i retur till V2 och W3
Efter omkoppling går IL1/2 genom V2 -> V1 och sen IL1/2 genom U1-U2 och sen till L3.
Så det roterande magnetfältet som skapas av strömmarna i statorlindningarna byter helt klart fasläge lite.
Så ev felaktigheter jag skriver råder jag inte över.
Men detta handlar nog inte om att passa in det nya rotationsläget på magnetfältet till något exakt rätt läge på rotorn, utan om att välja det av två felaktiga lägen som är mest gynnsamt.
Om du i din första skiss tänker att vi precis vid omkoppling ligger på U-topp på L1, och därmed är U1 / I1 max och U2,U3 / I2, I3 = -max/2
Innan omkopplingen löper I1 genom U1->U2 och strömmen delas sen i två och går i retur till V2 och W3
Efter omkoppling går IL1/2 genom V2 -> V1 och sen IL1/2 genom U1-U2 och sen till L3.
Så det roterande magnetfältet som skapas av strömmarna i statorlindningarna byter helt klart fasläge lite.
Bosse, är du helt bekant med funktionen hos en asynkronmotor?
Annars kan jag börja lite där, den förståelsen är nog en bra grund.
Annars kan jag börja lite där, den förståelsen är nog en bra grund.
