Ile generatora kVA potrzeba do silnika o mocy 7,5 KM? Kompletny przewodnik po rozmiarach

Jeśli próbujesz obliczyć, ile kVA musi mieć generator, aby uruchomić silnik o mocy 7,5 KM, prawdopodobnie zauważyłeś już, że w Internecie można znaleźć pół tuzina różnych odpowiedzi. Jeden z wątków na forum mówi o 20 kVA. Wykres dostawcy pomp podaje 3 kVA na moc, co wskazuje na 22,5 kVA. Ktoś inny przysięga, że ​​ich zestaw 10 kVA uruchamia podobny silnik bez czkawki. Wszystkie te odpowiedzi mogą być jednocześnie prawdziwe, ponieważ moc silnika jest tylko jednym z wejść. To, co tak naprawdę decyduje o odpowiedzi, to sposób uruchamiania silnika i co jeszcze pobiera moc z zestawu.

W przypadku standardowego trójfazowego silnika o mocy 7,5 KM (5,5 kW) uruchamianego bezpośrednio w sieci praktyczny zakres mocy wynosi około 20 do 25 kVA. Dodaj softstarter lub przetwornicę częstotliwości, a moc od 10 do 15 kVA może wystarczyć. W pozostałej części tego artykułu wyjaśniono, skąd pochodzą te liczby, dzięki czemu można je porównać z tabliczką znamionową własnego silnika, zamiast ufać praktycznej zasadzie napisanej dla maszyny innej osoby.

Krótka odpowiedź: około 20 do 25 kVA w przypadku rozruchu bezpośredniego

Większość tabel rozmiarów, w tym te, po które sięgają nasi inżynierowie podczas wyceny, opiera się na trzech prostych zależnościach:

• Obciążenie robocze: trójfazowy silnik indukcyjny pobiera około 1 kVA na moc, gdy osiągnie odpowiednią prędkość, więc silnik o mocy 7,5 KM potrzebuje około 7,5 do 8 kVA, aby się obracać.
• Udar rozruchowy: silnik uruchomiony bezpośrednio z sieci pobiera od sześciu do ośmiu razy prąd pełnego obciążenia przez sekundę lub dwie, dlatego powszechnie stosowana wartość planistyczna wynosi około 3 kVA na moc, czyli w tym przypadku 22,5 kVA.
• Przestrzeń nad głową: generator diesla najlepiej sprawdza się, pracując na poziomie od 60% do 80% swojej mocy znamionowej, zatem zestaw o mocy od 20 do 25 kVA spokojnie przenosi obciążenie robocze o mocy 8 kVA i wciąż ma gdzie uciec po ponownym uruchomieniu silnika.

To cała odpowiedź w miniaturze. Następna sekcja przedstawia kryjącą się za tym arytmetykę, a kolejne sekcje dotyczą sytuacji, w których 20 kVA jest za małe lub wygodnie przewymiarowane.

Praca z liczbami krok po kroku

Krok 1: Moc na Kilowaty

Jedna moc mechaniczna wynosi 0,746 kW, zatem silnik o mocy 7,5 KM dostarcza na wale 5,6 kW mocy mechanicznej. Jest to moc wydobywająca się z silnika, a nie moc elektryczna, którą generator musi włożyć.

Krok 2: Moc wału na kVA elektryczne

Standardowy trójfazowy silnik indukcyjny przekształca energię elektryczną w moc wału ze sprawnością około 85% do 90%. Dzielenie 5,6 kW przez 0,87 daje około 6,4 kW poboru energii elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Współczynnik mocy przy pełnym obciążeniu jest zwykle bliski 0,8, więc:

6,4 kW podzielone przez 0,8 równa się w przybliżeniu 8 kVA

Jest to stałe zapotrzebowanie i warto o tym pamiętać, ponieważ jest to liczba, która utrzymuje zestaw przy życiu przez długą zmianę roboczą. Zarówno wydajność, jak i współczynnik mocy spadają, gdy silnik jest lekko obciążony, zatem silnik pracujący na biegu jałowym przy połowie obciążenia pobiera proporcjonalnie więcej prądu, niż sugerowałoby to obliczenie liniowe.

Krok 3: Dodawanie impulsu początkowego

Prawdziwa decyzja dotycząca rozmiaru zaczyna się od tego miejsca. Silnik o mocy 7,5 KM uruchamiany bezpośrednio z sieci wymaga od sześciu do ośmiu razy prądu pełnego obciążenia przez ułamek sekundy, gdy wirnik przyspiesza. Zespół prądotwórczy z silnikiem wysokoprężnym może przez kilka sekund dostarczać prąd o wartości około dwu i pół do trzech razy większej niż znamionowa, zanim napięcie spadnie, co jest ograniczone przez reaktancję alternatora i szybkość, z jaką silnik przyjmuje nagłe obciążenie. Odwracając się od zapotrzebowania roboczego wynoszącego 8 kVA, zalecany zestaw wynosi około 24 kVA, czyli dokładnie tam, gdzie pojawia się również praktyczna zasada 3 kVA na moc.

Zalecany rozmiar generatora według metody rozruchu

Dlaczego metoda rozruchu ma większe znaczenie niż moc silnika

Powyższa tabela ilustruje kwestię, która zaskakuje wielu kupujących po raz pierwszy: ten sam silnik o mocy 7,5 KM może potrzebować zestawu o mocy 25 kVA lub zestawu o mocy 10 kVA, w zależności od przykręconego do niego rozrusznika. Rozruszniki typu gwiazda-trójkąt i softstarty stopniowo zwiększają prąd, więc generator nigdy nie osiągnie pełnego rozruchu. Przemiennik częstotliwości idzie jeszcze dalej i ogranicza prąd do niewiele więcej niż wartość robocza, chociaż wprowadza harmoniczne, dlatego też instalacja VFD najlepiej pasuje do tego zadania z uzwojeniem alternatora.

Jeśli nie masz pod ręką danych z tabliczki znamionowej, istnieje przydatny skrót. Zapytaj o prąd zablokowanego wirnika silnika, pomnóż go przez napięcie sieciowe i pierwiastek kwadratowy z trzech dla silnika trójfazowego, a otrzymasz początkową wartość kVA, którą generator musi dostarczać przez sekundę lub dwie.

Co jeszcze zmienia odpowiedź

Wysokość i temperatura otoczenia

Parametry generatora podawane są w warunkach referencyjnych, zazwyczaj w temperaturze otoczenia 40 stopni Celsjusza i na wysokości do 1000 metrów nad poziomem morza. Zestaw zainstalowany w gorącej instalacji lub na wysokości 2000 metrów traci pojemność. Orientacyjnie należy spodziewać się około 1% straty na 100 metrów wysokości i kilku procent na każde 5 stopni powyżej wartości odniesienia, zatem zestaw o mocy 20 kVA pracujący w takich warunkach może zachowywać się jedynie jak zestaw o mocy 17 lub 18 kVA.

Inne urządzenia na tym samym generatorze

Silnik rzadko jest sam. Oświetlenie, mała sprężarka, zestaw spawalniczy, przenośnik lub pompa transferowa zwiększają obciążenie robocze, a każde z nich może generować własny impuls rozruchowy. Zsumuj moc roboczą wszystkich elementów, które mogą działać jednocześnie, a następnie sprawdź, czy uruchomienie największego pojedynczego silnika nie powoduje przekroczenia krótkotrwałej wydajności zestawu. Jeżeli dwa silniki mogą zostać uruchomione razem, należy uwzględnić wielkość obu przepięć występujących w tym samym czasie.

Silniki jednofazowe zachowują się inaczej

Jednofazowy silnik o mocy 7,5 KM zasilany napięciem 230 V pobiera około 30–35 A, a jego współczynnik mocy jest niższy, często między 0,6 a 0,7, a także ma niższą wydajność. Praktyczny efekt jest taki, że silnik jednofazowy może potrzebować od 1,3 do 1,5 razy większej mocy generatora niż równoważna maszyna trójfazowa, co przesuwa zalecenie w stronę 30 kVA lub więcej. Tam, gdzie wybór jest nadal otwarty, silnik trójfazowy jest prawie zawsze łatwiejszym obciążeniem do zasilania.

Wybór odpowiedniego rodzaju agregatu prądotwórczego

Otwarte zestawy ramek

W przypadku instalacji stacjonarnej w warsztacie lub pomieszczeniu fabrycznym, gdzie silnik należy do stałej maszyny, a hałas nie jest czynnikiem decydującym, zestaw z otwartą ramą zapewnia generator o najkorzystniejszej cenie i najłatwiejszym dostępie w celu rutynowego serwisowania.

Agregaty prądotwórcze z silnikiem wysokoprężnym o otwartej ramie do instalacji stacjonarnych Zestawy z otwartą ramą nadają się do stałego zasilania warsztatów lub pomieszczeń produkcyjnych, gdzie hałas nie jest decydujący, oferując łatwy dostęp i wartość; kliniki i hotele potrzebują cichych obudów. Zobacz produkt →

Zestawy cichych typów

Gdy silnik pracuje w pobliżu domów, biur, hoteli lub klinik, obudowa zapewnia akceptowalność instalacji. Cichy daszek chroni również zestaw przed kurzem i deszczem, co wydłuża okresy międzyobsługowe na terenach zewnętrznych.

Ciche agregaty prądotwórcze z silnikiem wysokoprężnym do miejsc wrażliwych na hałas Dźwiękoszczelna i deszczoszczelna obudowa nadaje się do wrażliwych na hałas kopii zapasowych w szpitalach, hotelach, centrach handlowych i obszarach mieszkalnych, zmniejszając koszty pomieszczenia generatora. Zobacz produkt →

Kiedy silnik się porusza

Poruszają się silniki o mocy 7,5 KM: pompa na budowie, tymczasowy przenośnik, sprzęt przemieszczający się między placami. W takiej sytuacji mobilny cichy zestaw na przyczepie jest łatwiejszy do uzasadnienia niż instalacja stała i można go zmieniać w miarę przemieszczania się pracy, zamiast za każdym razem zmieniać okablowanie.

Niestandardowe mobilne ciche agregaty prądotwórcze z silnikiem wysokoprężnym Zestawy dźwiękoszczelne montowane na przyczepach do pomp lub przenośników przemieszczających się pomiędzy placami; konfigurowalna moc i pojemność paliwa umożliwiają tymczasowe lub zdalne zasilanie. Zobacz produkt →

Często spotykane błędy w doborze rozmiaru

1. Dobór rozmiaru odbywa się wyłącznie na podstawie obciążenia roboczego. Zestaw uruchamia silnik tylko raz na zmianę, ale musi przetrwać ten moment za każdym razem, gdy silnik zostanie włączony.
2. Ignorowanie rozrusznika. Cytat, który nie wspomina o metodzie początkowej, jest cytatem niekompletnym.
3. Zapominając o obniżaniu wartości znamionowych ze względu na temperaturę i wysokość, co cicho zmniejsza pojemność zestawu, który na papierze wygląda prawidłowo.
4. Oversize z ostrożności. Zestaw o mocy 100 kVA przenoszący obciążenie o mocy 8 kVA spala paliwo nieefektywnie i może ucierpieć z powodu mokrego składowania, w wyniku którego niespalone paliwo gromadzi się w spalinach.
5. Z widokiem na automatyczny restart. Wiele maszyn uruchamia się ponownie po awarii zasilania, więc generator musi wytrzymać ten wzrost wielokrotnie, a nie tylko raz.

Uzyskanie numeru odpowiedniego dla Twojej instalacji

Jeśli możesz podać dostawcy cztery informacje: dane znamionowe silnika, prąd pełnego obciążenia, metodę rozruchu i inne informacje, które będą zasilane z tego samego generatora, będzie on mógł właściwie dobrać zestaw, zamiast zgadywać. To prawie zawsze pierwsze cztery pytania, które zadają nasi inżynierowie, a po 26 latach budowania i konfigurowania agregatów prądotwórczych z silnikiem wysokoprężnym stali się oni niezawodnym filtrem pozwalającym uzyskać właściwą odpowiedź za pierwszym razem. Jeśli chcesz samodzielnie popracować nad arytmetyką, skorzystaj z naszego przewodnik krok po kroku dotyczący doboru generatora diesla obejmuje pełną metodę, w tym sposób zamiany danych z tabliczki znamionowej na początkową kVA.

W przypadku większości silników o mocy 7,5 KM uruchamianych bezpośrednio w sieci, uczciwą odpowiedzią jest generator diesla o mocy od 20 do 25 kVA: wystarczająco duży, aby pochłonąć udar rozruchowy, wystarczająco mały, aby działać wydajnie, gdy silnik osiągnie odpowiednią prędkość. Jeśli Twój silnik wykorzystuje softstart lub napęd, możesz bezpiecznie spojrzeć niżej. Jeśli jest jednofazowy, zainstalowany na dużej wysokości lub w zestawie z innym sprzętem, planuj wyżej i pozwól, aby ostateczna decyzja została podjęta na podstawie rzeczywistego prądu rozruchowego, a nie mocy podanej na tabliczce.