Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk for asynkronmotorer; merkedata leses av motorskiltet. Krav til vern av motorer og til utstyr er beskrevet i NEK 400 delnorm 43 og delnorm 55. Dokumentasjonsplikten følger av FEL § 12.
Formelen med virkningsgrad
I = P / (√3 × U × cos φ × η) for trefas.
P er avgitt akseleffekt i watt, altså tallet på skiltet. U er linjespenningen, cos φ er effektfaktoren og η er virkningsgraden — begge står også på skiltet. Kvadratrot tre er 1,732.
Virkningsgraden er der fordi motoren taper effekt i jern, kobber og lager: en motor som avgir 11 kW på akselen med virkningsgrad 0,90 tar opp 12,2 kW elektrisk. Effektfaktoren er der fordi den opptatte effekten er aktiv effekt, mens kabelen ser tilsynelatende effekt.
Bruker du merkestrømmen som står på skiltet, slipper du hele regnestykket — og det er alltid det beste, fordi produsentens tall gjelder akkurat den motoren. Formelen er for de gangene skiltet er borte eller uleselig.
Eksempel: en 11 kW motor på 400 V
En asynkronmotor med 11 kW akseleffekt på 400 V har cos φ 0,85 og virkningsgrad 0,90.
I = 11 000 / (1,732 × 400 × 0,85 × 0,90) = 11 000 / 530 = 20,8 A.
Det stemmer godt med det som står på skiltet på en typisk motor i denne størrelsen. Hadde du regnet uten virkningsgrad, ville du fått 18,7 A — 10 prosent for lavt. Hadde du i tillegg glemt effektfaktoren, ville du fått 15,9 A, altså et tall som ville sendt deg til feil kabel og feil motorvern.
Motorvernet stilles inn på merkestrømmen fra skiltet, ikke på den beregnede. Er motoren merket for både 230 V trekant og 400 V stjerne, har den to merkestrømmer, og du må vite hvilken kobling som brukes.
Startstrømmen dimensjonerer noe annet enn kabelen
En asynkronmotor som startes direkte trekker typisk 6 til 8 ganger merkestrømmen i startøyeblikket. For motoren over blir det 125 til 166 A i et par sekunder.
Kabelen bryr seg lite: strømmen varer for kort til å varme den nevneverdig. Vernet bryr seg desto mer — et vanlig B-karakteristikk vern ville koblet ut på hver eneste start. Derfor brukes motorvern med termisk element og magnetisk utløsning som er tilpasset startforløpet, eller vern med C- eller D-karakteristikk.
Spenningsfallet under start er den tredje konsekvensen: 150 A gjennom en kabel dimensjonert for 21 A gir et kortvarig fall som kan få lyset til å blinke og andre laster til å reagere. Mykstarter eller frekvensomformer reduserer startstrømmen til 2 til 3 ganger merkestrøm, og det er ofte billigere enn å grave om tilførselen.
Vanlige spørsmål
Kan jeg bruke tommelregelen 2 A per kW på 400 V?
Den treffer omtrent for motorer i området 5 til 30 kW med normal virkningsgrad og cos fi, og er grei for et overslag i felt. Til dimensjonering bruker du merkestrømmen fra skiltet; tommelregelen bommer mest på små motorer, som har både lavere virkningsgrad og lavere effektfaktor.
Hva stiller jeg motorvernet på?
På motorens merkestrøm for den koblingen som faktisk brukes. Stiller du høyere for å slippe utkobling ved start, har du fjernet den termiske beskyttelsen av viklingene — og da brenner motoren i stedet for at vernet løser ut.
Endrer frekvensomformer strømmen på nettsiden?
Ja. Omformeren har egen virkningsgrad og effektfaktor mot nettet, ofte høy cos fi men med harmoniske strømmer i tillegg. Bruk omformerens inngangsdata fra produsenten til å dimensjonere tilførselen, ikke motorens merkestrøm.
Les videre
- Cos fi og effektfaktor: P, Q og S regnet ut — Effektfaktoren i motorformelen er den samme cos fi, forklart med effekttrekanten.
- Aggregat: dimensjonering i kVA, ikke i kilowatt — Startstrømmen som bare blinker i lyset på nettet, dimensjonerer hele aggregatet.
- Fasekompensering: regn kvar-behovet på fem minutter — Motorer på dellast er hovedgrunnen til at et anlegg trenger kompensering.
- Ladeeffekt elbil: fra ampere til kilowatt til timer — P = √3 × U × I for trefas, ladetid = kWh delt på effekt og virkningsgrad. Med eksempel.
- Motorstart og spenningsdipp: formelen og de to tavlene — Dipp = S_start delt på (S_k + S_start). Startstrømmen er 5 til 8 ganger merkestrømmen.