Jak vyřešit spouštění asynchronního motoru 5kW?

[Michal Zahradník]

Stal jsem se správcem soukromého lyžařského vleku a mám problém s jeho spouštěním.

Protože v místě není přívod el. energie používá se jako generátor Diesel-agregát 3x400V 10/12,5A. Motor na vleku je 5kW, jakýsi německý, prý výtahový. V připojovací skříni má kromě klasických šesti kontaktů ještě vyvedené cosi, asi pomocné vinutí s odporem cca 450 ohmů, které ale není nikam zapojené. Problém je v tom, že při ranním spouštění, kdy je převodovka vleku a vše ostatní zatuhlé, se při připojení motoru asi na 1 vteřinu udrží napětí agregátu a následně spadne na 0.

Proudový odběr v ten okamžik je cca 30A a automatika to logicky vyhodnotí jako zkrat a stáhne buzení na minimum. Doposud se to řešilo tak, že se asi 80x zapínal a vypínal motor a několik dobrovolníků tahalo za lano, až se po asi 10 minutách povedlo soustrojí rozběhnout.

Pak to celý den funguje jak má, po vypnutí naskakuje na první zapnutí, tahá lidi do kopce a vše je OK. Ovšem ráno, zase ta dřina u lana, jak Burlaci na Volze.

Napadají mě tři možnosti.

• 1.přepínač hvězda-trojúhelník,
• 2.předřadné odpory cca 10ohmů,
• 3.přidat na volnou řemenici velkého motoru ještě jeden malý cca 1,5kW, který má tak akorát sílu to soustrojí rozeběhnout a pak zapnout toho macka.

Ještě chci podotknout, že se jedná o chudé uživatele, děti a důchodce, takže rady typu "koupit silnější agregátor" a pod. věc neřeší.

[Anonymous User]

Pokud bude zařízení zatuhlé,tak vám nepomůže nic.Ten odpor 450 ohmu se mi nějak nezdá.Na rozběhové odpory je to dost velký odpor.Možná nějaká brzda,ale takhle na dálku se to těžko odhaduje.Jestli vám ale po rozběhnutí,tedy nějakém zahřátí motor normálně funguje,tak co té převodovce a motoru pustit chvíli před provozem nějaké topení?
Spouštět motor by šlo přes soft startér nebo frekvenční měnič,ale pro 5 kW by to bylo cenově náročnější a nejsem si jist,jestli by to bylo to pravé ořechové.Pozvěte si tam elektrikáře,ať se zjistí co ty vývody jsou zač.

[Karel Kosina]

Domnívám se, že ty druhé nezapojené vývody u výtahového motoru slouží pro pomalejší rozjezd a dojezd kabiny do patra. Chtělo by to sehnat zapojení výtahu s tímto motorem, ale obávám se že jeho využití by nepomohlo k rozjezdu ztuhlého vleku.
Možná to někdo, kdo tyto motory zná upřesní, zda má tento motor větší výkon při využití vinutí pro pomalejší rozjezd a dojezd výtahu, ale z uvedeného odporu to nevyplývá.
Nejrychlejší a jisté řešení vidím v pomocném motoru jak uvádíte. Možná by mohl při vhodném převodu cca 1:1 vůči hlavnímu motoru pracovat chvilku současně -tedy pokud to utáhne zdroj- a po plném rozběhu ho přes nastavené ČR odpojit. Pokud bude zpřevodovaný na pomalejší rozběh hlavní řemenice cca 1:3(pro větší sílu), tak pokud by nebyl po rozběhu hlavního motoru mechanicky nějakou spojkou odpojen, nevím zda by a jak dlouho vydržel zpětné 3 násobné otáčky.

[Zdenek Hejčl]

Domnivám se, že dva vývody jsou brzda a může mít napájení 230V střídavých ale i stejnosměrných /u nových je usměrnovač přímo ve svokovnici/. Brzda bývá obvykle na straně kde je ventilátor pod víkem a poté následuje víko motoru a stator.
Zahřívá se motor nebo je chladný? Brzda může být už spálená /brzdové obložení/.

[Martin Novák]

Dle vlastnich zkusenosti vychazejicich z podobnych problemu u vleku a slabe trafostanice nekdy pred 12 lety bych radil najit vhodne misto na (nebo v) prevodovce a umistit tam topne teleso tak 3-4 kW spolu s termostatem nebo tepelnim jistenim. Pak se oplati i tepelne zaizolovani prevodovky alespon natazenim PUR peny na izolaci potrubi kolem. Timto telesem pak lze po spusteni dieselgeneratoru za cca. pul hodinku ohrat prevodovku a olej v ni na teplotu nad 15-20 °C a po sepnuti termostatu na tuto teplotu nastaveneho odpojit relatkem teleso a zapojit motor (nejlip pres dalsi stykac a casovac klasickym zpusobem hvezda-trojuhelnik). Dle mych zkusenosti totiz az 75% mechanickych odporu pochazi z prevodovky a ty ostatni maji mensi dopad na rozbeh motoru diky pruznosti lana...  

Pokud mate stejny motor jako tenkrat my (vleky svepomoci se za socializmu delali hromadne z nadnormativnich zasob podle casopisu "udelej si sam"), tak to pomocne vinuti je asi na 90% brzda, pokud ano je u ventilatoru jak uz napsal pan  Hejčl a ve vasem pripade asi nikdo nepotreboval elektromagnet, takze nebyl vyrvan spolu s pruzinou a brzdicim segmentem, jak byvalo tenkrat zvykem...

Co se tyce toho napadu s motorem 1,5kW, obavam se, ze pri uvedenych zaberovych proudech a zpusobech rozbehu vleku by nemel tento motor s prevodem 1:1 zadnou sanci s vlekem pohnout a s prevodem ktery by pomohl (tak 5 - 10:1) by ho zase musela nejaka spojka odpojit pred startem hlavniho motoru, jinak by nevydrzel otacky...

[Michal Zahradník]

Děkuji všem za příspěvky. Chtěl bych od vás vědět, proč nikdo neřeší problém pomocí bodu 1 a 2. Tedy hvězda-trojúhelník a předřadné odpory? Považujete to za nesmysl? Co se týče těch předřadných odporů, uvažoval jsem asi následovně: Při běžícím motoru, bez lyžařů, jsem naměřil proud 9A na fázi. Budu-li chtít snížit proudový náraz do stojícího motoru a použiju-li jako předřadný odpory tři Halogenové reflektory každý o příkonu 1kW, tak jestli dobře počítám, stojícím motorem po zapnutí bude protékat proud 1000/220=4,5A. Otázka ale zní:
1.bude stačit 50% příkon k roztočení motoru?
2.a když ano, jaká proudová charakteristika bude při jeho otáčení?
Samozřejmně po patřičném zahřátí se reflektoy přemostí a motor pojede naplno.
Je moje úvaha správná a nebo ne?

A ještě k tomu 5kW motoru. Na jeho špatně čitelném štítku jsem našel údaj o 960/360 (těch 360 neni moc čitelných)otáček za minutu. Takže chtěl-li bych realizovat myšlenku s pomocným motorem cca 0,75kW 2800ot/min. a převodem 1:3 tak jsem +- na pracovních otáčkách. A teď jaký je váš názor na to, že zapnu proud do rozběhového motoru, a po nějaké době, aniž budu malý motor vypínat, připojím ten velký a následně budou pracovat OBA. Celkový příkon tedy bude 5,75kW a proud cca 11,5A. Budou-li se lišit otáčky obou motorů o cca 80ot/min je to velký problém a nebo se rychleji otáčející motor stane generátorem a pomalejší brzdou?

[Ivan Ševc]

Přepínač Y/D lze použít pouze v případě, že štítkové hodnoty napětí motoru jsou Un 660/400V. Proto to nikdo neřeší. Neuvedl jste Un motoru.

Pokud je na svorkovnici 6 klasických kontaktů, ještě neznamená, že to jsou začátky a konce cívek, zvláště u výtahového motoru. Může se jednat o dvouotáčkový motor a potom jsou tam vyvedeny pouze začátky vinutí jedněch a druhých otáček.

[Zdenek Hejčl]

Potom se přepínání otáček řeší pomocí stykačů./přepojením vývodů motoru/

[Martin Novák]

Tim zhratim prevodovky se zbavite jednim prostym vyhrevnym telesem  vic jak 80% mechanickych odporu. Obavam se, ze pokud pouzijete predradni "odpory" z halogenek, nebude uz mit motor dostatecny zaberovy moment na to, aby se vubec pohnul...

K tomu druhemu reseni: V prvnim prispevku jste popsal nekolik  dobrovolniku tahnoucich stylem "Burlaci na Volge" lano vleku. Opravdu si myslite, ze motor 0,75 kW vam (byt po sprevodovani) da porovnatelny vykon ??

[Michal Zahradník]

On to lano utáhne v podstatě jeden člověk, ale pouze nějakých cca půl metru a pak musí přehmátnout, proto se zapojuje lidí víc, aby byl pohyb bez zastavení.

[Milan Karvánek]

Já bych se zeptal po tom štítku motoru. Je to základ opsat vše, včetně typu, pak se dá dohledat třeba ve starých katalozích, nebo u pamětníků výtahářů. Držel bych se postupu 1. ohřát převodovku, 2. rozběh motoru Y/D, pokud to motor umožňuje. Nebo , a to zase záleží na typu motoru, skusit ty druhé otáčky. Jistě na štítku jsou i nějaké proudy? Ještě k rozběhu Y/D " při rozběhu do Y nemá motor plnou sílu, bude-li převodovka zatuhlá, možná to stejně nebude stačit.To je spíš ale otázka pro "pohonáře - strojaře", než pro silnoproudaře. Tohle umí u nových věcí snadno spočítat, u starých by potřebovali znát poměr převodovky, zatížení a bůh ví jaké další věci.

[Milos Chroust]

Rozběh YD bych ani neuvažoval. Ve Vámi popsaném případě by vám mělo jít především o co největší kroutící moment, u motoru tedy záběrný moment. Potíž je v tom, že využíváte-li k napájení elektromotoru "elektrocentrálu (EC)" s výkonem blízkým výkonu poháněného motoru, tak při "ranním rozběhu" je zátěž připojená na hřídeli motoru tak značná, že připojením motoru k "EC" dojde vlivem přetížení k poklesu napětí, čímž je kroutící (záběrný) moment podstatně snížen - vlastně zkrat (pokud se hřídel nepohybuje) a potom správně ochrany odpojí zdroj. Myslím, že pomocný motor menšího výkonu by bylo možné použít za předpokladů: A/ značné zpřevodování např. šnekovým převodem tak, aby se lano vleku pohybovalo ať už jakkoliv rychle, B/ využít již dříve zmíněný předehřev převodovky, C/ tímto pomocným pohonem roztáčet např. přímo hřídel hlavního motoru, znamená to však mít možnost pomocný pohon mechanicky připojit a po třeba 10-20 min. protáčení  odpojit a spustit hlavní motor. Znamená to však technicky vyřešit pevné a bezpečné dočasné spojení obou hřídelí, následné odpojení a zajištění rotujících částí. Záleží na tom, zda-li je to konstrukčně možné.
V případě, že by byl motor opravdu dvourychlostní (viz. úvaha v jedné z reakcí) a nevyužívané zapojení by umožňovalo chod s nižšími otáčkami, lze očekávat v tomto zapojení větší záběrný moment. Potom by váš problém možná paradoxně pomohl vyřešit vhodný přepinač ve spojení s předehřevem převodovky (lze třeba i PB hořákem, je to sice kách, ale jednou za den...).

[Miroslav Melichar]

- Ve Vašem dotazu je několik problémů:
1. výkon elektrocentrály (EC) je srovnatelný s výkonem hlavního motoru
2. Ve studeném stavu je moment lanovky srovnatelný se záběrným momentem motoru, není dostatečný akcelerační moment
3. spouštění se uskutečňuje při plném zatížení, tedy záběrný proud trvá dlouhou dobu a EC vypne.

- Vámi uváděné způsoby nápravy: přepínač Y/D, či odpory nejsou ve vašem případě akceptovatelné, neboť oba způsoby jsou spouštění se sníženým napětím na svorkách motoru, a tedy dojde i k poklesu záběrného momentu a jste opět v rozporu s bodem 2.Použití pomocného motoru malého výkonu a při pevném spojení s hlavním motorem a pohonem vleku je nevhodné v tom, že malý motor má i malý záběrný moment a zase rozpor s bodem 2.

[Miroslav Melichar]

- Možnosti jak problém řešit jsou velmi omezené, ale možná jsou schůdné.
1. snížení momentu odporu lanovky = nahřátí oleje v převodovkce (bylo diskutováno výše)
2.provést regulaci na EC, ale k tomuto problému nevím co máte za typ EC.

- Možná se dalo něco vymyslet i s motorem, pokud by jste zjistil více údajů ze štítku.

[Martin Novák]

Pane Zahradník, dejte si říct. Tenkrát léta paně 1992 jsme řešili stejný problém a jistič 16A  nám na trafostanici lítal každý ráno. Pak jsme tam dokonce dali 25A (a to jsme měli motor podobný Vašemu -  tuším 8 kW) a lítalo nám to pokaždý když bylo pod -20°C. Pak jsme tam na radu jednoho starýho fotra - vlekaře dali spirálu s termostatem a převodovku před spuštěním zahřáli na 18°C a startovalo to bez nejmenších problémů i když nás energetici donutili dát tam zpátky jistič 16A. Pak jsme ještě udělali izolaci kolem převodovky kvůli úspoře času e energie a vlek se dal spustit za 20 minut po zapnutí ohřevu...

Fzyika nepustí, pokud znížíte jakýmkoli spůsobem záběrový proud, znížíte i točivý moment a prostě se vám to nerozběhne...

[Zdenek Hejčl]

Tak jsem vzpoměl na rozbíhání dieselmotoru s kompresorem pomocí malého elektromotoru pro nouzové spouštění hlavního motoru dieselagregátu. Pomocí řemenice elektromotoru přes klínové řemeny ve vhodném poměru připojeno přímo na hřídel dieselmotor kompresoru. Po zapnutí elektromoru byl roztočen dieselmotor kompresoru, po naskočení tohoto motoru byl elektromotor vypnut, nafoukal nádrž na stlačený vzduch a hurá mohu startovat hlavní motor.
Takže bych zkusil toto řešení. Řemenici na motor vleku, malý motor vedle přenos síly pomocí klínových řemenů ve vhodném poměru. Přidat vypínač pro malý motor a po roztočení motoru vleku jej vypnout /bude se jen otáčet, mechnický odpor motoru je zanedbatelný/.

[Josef Brdlík]

Pane Zahradník,nejdříve si vyměňte olejové náplně v převodovce a použíjte nějaký kvalitnější olej který nebude náchylný tolik na tuhnutí.Rozdíl v olejích tenkrát a dnes se nedá vůbec srovnat. Pokud toto nepomůže začněte pracovat na ohřevu . Je to cesta pro vás nejschůdnější.

[Jaroslav Hasala]

Pokud nepomůže výměna oleje v převodovce nebo její předehřátí, možná by stála za úvahu rozběhová spojka.
Jistým řešením by možná také bylo použití frekvenčního měniče, motor má slušný záběr i při těžkém rozběhu. Zvýšil by se i uživatelský komfort, dala by se regulovat rychlost vleku.  Bohužel toto řešení nepatří mezi levné :-(