A megfelelő áramfejlesztő kiválasztása - útmutató szakértőktől

A megfelelő áramfejlesztő kiválasztása bonyolultnak tűnhet első látásra. Az egyik forgalmazó cég viszont egy nagyon hasznos, írásos útmutató adott az érdeklődők kezébe. Az útmutató tartalmazza a főbb fogalmakat és az áramfejlesztő kiválasztásához szükséges képleteket, számításokat, mindezt pedig teljesen közérthető módon levezetve, így segítve a felhasználót a vásárlás előtt.

Rengeteg kérdés merülhet fel mielőtt áramfejleszetőt választunk. Három alapvető kérdéskör azonban jelentősen meghatározza, hogy milyen áramfejlesztő mellett tesszük le a voksunkat. Ezek a kérdéskörök a következők lehetnek: Mekkora teljesítményigényűre lenne szükségünk, az az napi pár órára vagy folyamatos üzemre tervezzük a használatát? Egyfázisút vagy háromfázisút vegyünk? Kell-e nekünk AVR, egyáltalán mi az az AVR?

Az alapelv, hogy az elméletben szükséges teljesítmény a fogyasztók terheléseinek összege. De mit is jelent ez? Vegyük sorra részletesen a különböző fogalmakat és tényezőket, hogy megértsük!

Feszültség:

Az áramfejlesztők lehetnek egyfáziúsak (230 V) vagy háromfázisúak (400 V).
Értelemszerűen olyan típust kell választani, amely a róla üzemeltetett készülékeknek megfelelő feszültséget képes szolgáltatni.
A háromfázisú áramfejlesztők egyfázisú feszültséget is képesek előállítani, de figyelembe kell venni, hogy egy fázison mindig kisebb teljesítményt tudnak leadni!

Teljesítményigény:

Az áramfejlesztők kiválasztásánál az egyik legfontosabb szempont, hogy figyelembe vegyük, mennyi készüléket szeretnénk egyszerre üzemeltetni. Tehát csak azokat a készülékeket kell figyelembe venni, amelyek előreláthatólag egyidejűleg fognak üzemelni.
A szükséges teljesítmény az egyes fogyasztók terheléseinek összeg, de… az áramfejlesztő teljesítményének meg kell meghaladnia a róla üzemeltetett elektromos motor, illetve gép teljesítményét!

A szakértői javaslat az, hogy legalább 10%-al méretezzük túl az áramfejlesztőnket. A gyakorlatban az állandó, üzemi teljesítmény, amire szükségünk lesz és kiszámolunk, az áramfejlesztő maximális teljesítményének kb. 80%-a. Erre érdemes nagyjából tíz százalékot rászámolni az esetleges többlet terhelések miatt, amit az áramfejlesztő kaphat.

Egyfázisú rendszerek (230 V) teljesítményigénye:

Teljesítmény (Watt) = V (Volt)*I (Amper)*cosφ

Egyfázisúaknál a fáziseltolódás (cosφ)=1, tehát:

Teljesítmény (Watt) = V (Volt)*I (Amper)*1 = V (Volt)*I (Amper)

Példa: Egy elektromos hőlégfúvó által felvett áram 10 A, 230 V feszültségen:

230 V*10 A*1=2300 W, így a szükséges teljesítmény 2 300 W.

Háromfázisú rendszerek (400 V) teljesítményigénye:

Teljesítmény (Watt) = 1.73 * V (Volt) * I (Amper) * cosφ

A háromfázisú rendszerekben a fáziseltolódás (cosφ)=0.8., tehát:

Teljesítmény (Watt) = 1.73*V (Volt)*I (Amper)*0.8

Példa: Egy 400 V-os elektromos motor 10 A-t vesz fel:

1.73*400 V*10 A*0,8=5540 W, így a szükséges teljesítmény 5540 W

Háromfázisú generátor egyik fázisának használata:

A háromfázisú generátorokat gyakran használják egyfázisú fogyasztók táplálására. Általában egy fázison a háromfázisú generátor teljesítménynek csak 40%-a vehető le, ami ilyen használat mellett könnyen a generátor túlterheléséhez, károsodásához vezet. Tehát fontos megjegyezni, hogy például egy 6 kVA teljesítményű háromfázisú generátorról 6*0,4=2.4 kW egyfázisú teljesítményt vehetünk le.

FONTOS: Az egyfázisú és a háromfázisú aljzatokat tilos egyszerre használni!

Az AGT márkájú generátorokat erősített fázissal gyártják, így a teljesítmény 60%-a vehető le. Például: Az AGT 8203 HSB 7 kVA háromfázisú teljesítményéből, 4 kVA egyfázisú teljesítmény vehető le.

Ezt tudomásul vettük, folytathatjuk a számolást.

Nem elegendő, hogy összeadjuk a készülékek teljesítményét, mivel az elektromos motorral hajtott gépek az indítás pillanatában nagyon nagy teljesítményt vesznek fel és az áramfejlesztő feszültsége jelentősen lecsökken! Ebből kifolyólag gondolnunk kell a biztonsági együtthatóra is, és egy kicsit túl kell méretezzük az áramfejlesztőt.

Elektromos motorok esetén:

Az elektromos motorok nagy indítási áramot igényelnek, de kellő pontossággal megbecsülhető ez az érték:

ismernünk kell a motor teljesítményét (Watt)
kefés motorok (fúrógépek, sarokcsiszolók, stb.) esetén az együttható: 4
aszinkron motorok esetén (kompresszor, betonkeverő, stb.) az együttható: 5 – 3.

Például egy 1.5kW teljesítményű motorral felszerelt vágógép teljesítmény igénye így 1.5kW*2.5 =

3.75 kW.

Az áramfejlesztő teljesítményének legalább 2-3-szorosan kell meghaladnia a róla üzemeltetett elektromos motor teljesítményét!
Az indítóáram szempontjából legkedvezőtlenebbek a gyakran indított, nagy áramot felvevő elektromos motorok, pl.: szivattyúk, légkompresszorok, vagy a liftek. Ilyenkor előfordulhat akár 6-9-szeres áramfelvétel, amelyet az áramfejlesztőnek elő kell állítani, még ha rövid időre is. Ellenkező esetben a motor nem indul el.

Inverteres hegesztőgépek esetén:

A javasolt együttható 1.25 – 1.5.

Például: Egy 4100 VA teljesítményű hegesztőgép esetén, az 1.25-ös együtthatót alkalmazva: 4100*1.25 = 5125 W szükséges.

Szünetmentes tápegységek (UPS) esetén:

Az együttható 1 és 2.3 között változhat, a pontos értéket a szünetmentes tápegység műszaki adatainak ismeretében kell kiválasztani. Amennyiben semmilyen információ nem áll rendelkezésre 1.8 és 2 közötti értékkel ajánlott számolni.

Az együtthatók után, az is nagyon fontos kérdés, hogy milyen típusú gépek lesznek az áramfejlesztőről használva. Laptop, hűtő vagy téglavágó? Fontos dolog a feszültségszabályozás, ezért kérdés az, hogy szükséges-e AVR (Automatic Voltage Regulation) az áramfejlesztőnkre?

Az AVR rendszer ±2% belüli feszültségingadozást biztosít.
A kimenő feszültséget nem befolyásolja a terhelés (az áramfejlesztő teljesítményhatárain belül), a motor a fordulatszám-ingadozása és a fáziseltolódás (cosφ) sem.
A műszaki megoldás összetettebb és karbantartás-igényesebb mint a többi típusnál.

Az AVR rendszer alkalmazása:

Kismértékű feszültségingadozásra is érzékeny berendezések (háztartási berendezések, elektronikus eszközök, számítógépek, szerverek stb.) energiaellátására ajánlott szabályozórendszer.
Az AVR-rel ellátott háromfázisú generátorok nem javasoltak elektromos motorok indítására!
NEM ajánlott alkalmazni háromfázisú motorok (nagy indítóáram), hegesztőberendezések, továbbá olyan fogyasztók esetén melyek nem érzékenyek a feszültségingadozásra (szivattyúk, téglavágógépek, betonkeverők, elektromos gépek, betonvibrátorok, hegesztőberendezések, inverterek stb.)!
Vegyes használat esetén (pl.: elektromos motorok és háztartási eszközök egy áramfejlesztőről történő működtetése) ajánlott AVR NÉLKÜLI áramfejlesztőt használni ÉS az egyes, érzékeny fogyasztókat feszültségszabályzóval vagy szünetmentes áramforrással (UPS) védeni.

4 pontban összegezve:

Sokkal gazdaságosabb egyfázisú áramfejlesztő használata egyfázisú fogyasztókhoz a teljesítmény-kihasználtság miatt.
Háztartási berendezésekhez AVR-es áramfejlesztő ajánlott.
Háromfázisú áramfejlesztőt csak olyan helyre telepítsünk ahol háromfázisú fogyasztók vannak!
A háromfázisú áramfejlesztők terhelésének fázisonként, kiegyensúlyozottnak kell lennie. Ez fázisonként a terhelés kb. 30%-át jelenti. Egyfázisú fogyasztókat tartalmazó rendszernél, amely a három fázist szétosztva használja, a kiegyensúlyozottság nem biztosított. A fázisok egyenetlen terhelése hibajelet eredményez az automatikánál.

Végezetül két jó tanács az indításhoz és kikapcsoláshoz:

Az áramfejlesztőt terhelés nélkül kell indítani és csak az áramfejlesztő bemelegedése után szabad a terhelést rákapcsolni!
Kikapcsolás előtt terhelés nélkül kell járatni néhány percig, hogy az áramfejlesztő lehűlhessen és terhelés nélkül kell kikapcsolni!

Reméljük ez a széleskörű összefoglaló elegendő segítség volt, hogy mostantól ne legyen gond a megfelelő áramfejlesztő kiválasztásával!