ماذا تفعل حاسبة أمبير التشغيل وحمل بدء التشغيل
تسحب المحركات والضواغط تيارين مختلفين تمامًا. فأثناء تشغيلها بثبات تسحب تيار التشغيل (يُسمى أيضًا أمبير الحمل الكامل أو FLA). وفي لحظة بدء التشغيل يكون الدوّار ساكنًا ويتصرف الملف تقريبًا كدائرة قِصَر، لذا تسحب لفترة وجيزة تيار بدء تشغيل أكبر بكثير (أمبير الدوّار المقفول أو LRA). تحوّل هذه الحاسبة قيمتَي الأمبير هاتين، مع جهد التغذية، إلى الحمل الكهربائي الذي تفرضه على دائرة أو عاكس أو مزوّد طاقة غير منقطعة (UPS) أو مولّد، مع إعطاء كل من قدرة التشغيل الثابتة واندفاع بدء التشغيل اللحظي.
كيفية الاستخدام
أدخل جهد التغذية (على سبيل المثال 120 V أو 240 V في أمريكا الشمالية، أو 230 V في أوروبا)، وتيار تشغيل الجهاز بالأمبير، وتيار بدء تشغيله أو تيار الدوّار المقفول بالأمبير. عادةً ما تكون كلتا قيمتَي الأمبير مطبوعتين على لوحة بيانات المحرك أو لوحة بيانات الجهاز. اختياريًا، اضبط معامل القدرة (قيمة بين 0 و1) لتكون قدرة التشغيل الحقيقية بالواط دقيقة؛ وإذا تركته فارغًا فستُستخدم قيمة محرك نموذجية تبلغ 0.9. ثم تعرض الحاسبة قدرة التشغيل، وقدرة التشغيل الظاهرية، وقدرة بدء التشغيل الظاهرية، والنسبة بين تيار بدء التشغيل وتيار التشغيل.
شرح المعادلة
بالنسبة لتغذية أحادية الطور، تساوي القدرة الظاهرية الجهد مضروبًا في التيار، وتضيف القدرة الحقيقية معامل القدرة:
$$S_{run} = V \times I_{run}$$ $$P_{run} = V \times I_{run} \times PF$$يستخدم اندفاع بدء التشغيل تيار بدء التشغيل الأكبر بكثير، ولأن تيار الاندفاع تفاعلي في معظمه فإنه يُقاس بالقدرة الظاهرية بالفولت-أمبير:
$$S_{start} = V \times I_{start}$$توضّح نسبة الاندفاع كم ضعفًا من تيار التشغيل يسحبه الجهاز في لحظة بدء تشغيله:
$$\text{Surge ratio} = I_{start} \div I_{run}$$هنا V هو جهد التغذية بالفولت، وI_run هو تيار التشغيل بالأمبير، وI_start هو تيار بدء التشغيل بالأمبير، وPF هو معامل القدرة.
مثال محلول
لنفترض أن مضخة بئر تعمل بتيار 8 A على دائرة 120 V وتُدرِج لوحة بياناتها تيار دوّار مقفول قدره 40 A. تبلغ قدرة التشغيل الظاهرية 120 x 8 = 960 VA، وبمعامل قدرة 0.9 تكون قدرة التشغيل الحقيقية 120 x 8 x 0.9 = 864 W. عند بدء التشغيل يقفز الحمل الظاهري إلى 120 x 40 = 4,800 VA، بنسبة اندفاع تبلغ 40 مقسومة على 8 = 5. لذا رغم أن المضخة تحتاج فقط إلى نحو 864 واط لتستمر في العمل، يجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على توفير نحو 4,800 VA لجزء من الثانية لتدويرها.
الأسئلة الشائعة
لماذا يُعرض حمل بدء التشغيل بالفولت-أمبير بدلًا من الواط؟ تيار اندفاع بدء التشغيل تفاعلي إلى حد كبير، لذا فإن محتواه من الواط الحقيقي صغير لكن قدرته الظاهرية (فولت-أمبير) كبيرة. تُحدَّد المولّدات والعاكسات ووحدات UPS بالقدرة الظاهرية، لذا فإن الفولت-أمبير هو القيمة الصحيحة للمقارنة مع تصنيف اندفاع الجهاز.
ماذا لو كنت أعرف أمبير التشغيل فقط؟ تسحب كثير من محركات الحث تيار بدء تشغيل يبلغ نحو 3 إلى 8 أضعاف تيار تشغيلها، لذا فإن التقدير التقريبي هو 5 إلى 6 أضعاف أمبير التشغيل. وللحصول على قياس دقيق، استخدم أمبير الدوّار المقفول المطبوع على لوحة البيانات بدلًا من التخمين.
هل يصلح هذا للمحركات ثلاثية الطور؟ لا. هذه المعادلات مخصصة للتغذية أحادية الطور. أما بالنسبة لحمل ثلاثي الطور فاضرب القدرة الظاهرية في الجذر التربيعي للعدد ثلاثة، بحيث تساوي S جذر ثلاثة مضروبًا في V مضروبًا في I باستخدام الجهد بين الخطين.
