Пусковой ток — это ток, который прибор берёт из сети в момент включения. У холодильника, насоса или кондиционера с обычным, не инверторным, двигателем он в несколько раз больше рабочего и держится, пока двигатель разгоняется. Если стабилизатор или ИБП бросок не выдерживает, он уходит в защиту: отключает нагрузку или переключает её напрямую на сеть, без стабилизации.
Коротко
- Для стабилизатора и ИБП важнее всего пуск двигателей, которые включаются прямо в сеть: насосов, компрессоров холодильников и кондиционеров. У компрессоров бытовых холодильников, по паспортам Secop, ток в момент включения — 9–11 А при рабочем меньше 1 А. У скважинных насосов с прямым пуском ток, по данным Grundfos, доходит до 7 номинальных.
- Стабилизатор и ИБП подбирают по рабочей мощности приборов с запасом. Пуск проверяют отдельно: самый тяжёлый пуск вместе с остальной нагрузкой должен уложиться в перегрузочную способность из паспорта, и по проценту, и по времени.
- Одних ватт для оценки пуска мало: пусковой ток двигателя в основном реактивный, поэтому смотрят ток и вольт-амперы.
- У ИБП смотрят перегрузку в режиме работы от батарей: когда света нет, двигатель запускается от инвертора.
Откуда берётся пусковой ток
Пока ротор двигателя неподвижен, двигатель берёт из сети большой ток. По мере разгона ток снижается до рабочего. Schneider Electric для асинхронного двигателя при прямом пуске показывает два участка: в первые 20–30 мс — пик до 8–12 номинальных токов, затем, пока двигатель разгоняется, — 5–8 номинальных. Разгон на этой характеристике длится от 1 до 10 с, у конкретного прибора время своё.
Пусковой ток двигателя в основном реактивный: большая его часть идёт на создание магнитного поля, а не на работу. Поэтому в ваттах бросок меньше, чем в вольт-амперах, а стабилизатор и ИБП нагружает именно ток. Чем вольт-амперы отличаются от ватт, разобрано в статье «Индуктивная и резистивная нагрузка».
У лампы накаливания причина другая. Сопротивление металла растёт с нагревом, и у холодной вольфрамовой нити оно в разы меньше, чем у раскалённой. Поэтому в момент включения ток в несколько раз выше рабочего, но за доли секунды, пока нить нагревается, падает до рабочего. У ТЭНа водонагревателя или радиатора броска почти нет: спираль ТЭНа обычно делают из нихрома, а его сопротивление от температуры зависит во много раз слабее, чем у вольфрама.
У электроники бросок даёт заряд конденсаторов на входе блока питания. Он высокий и короткий. Например, светодиодный драйвер Mean Well LPV-60 с рабочим током 1 А при холодном включении от 230 В берёт около 60 А, а ширина импульса на уровне половины пика — около 0,5 мс. Такой бросок учитывают при выборе автоматов для линий освещения: Mean Well указывает, что на один автомат 16 А можно поставить не больше трёх таких драйверов при характеристике B и шести при характеристике C.
| Нагрузка | Откуда бросок | Какой и как долго |
|---|---|---|
| Насос, компрессор холодильника или кондиционера с прямым пуском | Двигатель разгоняется с нуля | У асинхронного двигателя, по Schneider Electric: пик 8–12 номинальных в первые 20–30 мс, затем 5–8, пока двигатель не разгонится |
| Насос с плавным пуском или частотным преобразователем, инверторный компрессор | Электроника разгоняет двигатель постепенно | Меньше, чем при прямом пуске; сколько — по паспорту |
| Лампы накаливания, галогенные прожекторы | Холодная нить | В несколько раз больше рабочего, доли секунды |
| Светодиодные драйверы и другие импульсные блоки питания | Заряд конденсаторов | У светодиодных драйверов — пик в десятки ампер, обычно короче 1 мс |
| ТЭНы: водонагреватели, радиаторы, чайники | — | Заметного броска нет |
Пусковой ток холодильника
В обычном холодильнике стоит компрессор с однофазным асинхронным двигателем, который включается прямо в сеть. Пусковой ток указывают производители компрессоров. У Secop в паспорте два значения: ток включения (cut-in current) и LRA — ток заторможенного ротора, измеренный через 4 с. Embraco приводит только LRA. Определения тока включения Secop не даёт, поэтому эти цифры — ориентир, а не измеренный максимум всего пуска.
| Компрессор | Рабочий режим | Ток включения | LRA | Бросок при 230 В |
|---|---|---|---|---|
| Secop NLE9KTK | 95 Вт, 0,75 А | 9,4 А | 5,0 А | ≈ 2,2 кВА по току включения |
| Secop NLE11KTK.2 | 126 Вт, 0,91 А | 11,4 А | 6,5 А | ≈ 2,6 кВА по току включения |
| Embraco EMY3111Z | 92 Вт, 0,64 А | не указан | 5 А | ≈ 1,15 кВА по LRA |
Рабочий режим взят из паспортов в стандартной точке испытаний, в холодильнике рабочий ток зависит от условий работы. Главное видно и так: у этих двух компрессоров на 95 и 126 Вт ток включения при расчёте на 230 В соответствует примерно 2,2 и 2,6 кВА. Если пусковой ток в паспорте холодильника не указан, его уточняют у производителя.
У холодильника с инверторным компрессором двигателем управляет электроника и разгоняет его постепенно, поэтому бросок от разгона двигателя меньше, чем при прямом пуске. Но у самой электроники на входе свой короткий бросок, как у блоков питания. Какой ток берёт такой холодильник при включении, смотрите в его паспорте.
Пусковой ток насоса
Скважинный насос с обычным асинхронным двигателем включается прямо в сеть. По данным Grundfos, в первые миллисекунды такого пуска ток двигателя может быть до семи раз выше номинального. Так же запускаются поверхностные насосы и насосные станции без электроники. Станции к тому же включаются часто, по реле давления, и каждый пуск должен пройти через стабилизатор или ИБП.
Насосы с плавным пуском разгоняются постепенно. Скважинные Grundfos SQ и SQE выходят на номинальные обороты за 2–3 с, и ток при разгоне остаётся низким. Точной кратности пускового тока для них Grundfos не приводит. Для питания этих насосов от генератора производитель советует брать генератор мощностью на 50 % больше потребляемой мощности насоса P1, минимум на 10 % больше.
Как проверить, выдержит ли стабилизатор пуск
- Посчитайте рабочую мощность. Сложите мощность приборов, которые могут работать одновременно, и добавьте запас. Штиль рекомендует, чтобы нагрузка была на 20–30 % меньше выходной мощности стабилизатора, то есть стабилизатор примерно в 1,25–1,4 раза мощнее нагрузки. Наш калькулятор мощности стабилизатора умножает нагрузку на 1,3. Сверьте оба номинала модели: ватты и вольт-амперы. Пусковые токи в эту сумму не добавляют: запас нужен, чтобы стабилизатор не работал на пределе, а пуск проверяют отдельно.
- Найдите самый тяжёлый пуск. Пусковой ток прибора берут из его паспорта. Если там его нет, кратность уточняют у производителя техники, так советует и Штиль в руководстве к своим стабилизаторам. Самым тяжёлым может оказаться не самый мощный прибор.
- Сравните с перегрузочной способностью. Пусковой ток, умноженный на напряжение, плюс всё, что в этот момент уже работает, должны уложиться в допустимую перегрузку стабилизатора. Её указывают в паспорте процентом от номинала и временем. Проверьте три вещи: ток или вольт-амперы, активную мощность в ваттах и длительность пуска. Если чего-то из этого в паспортах нет, уточните у производителей.
- Проверьте при своём минимальном напряжении. При низком напряжении в сети многие стабилизаторы отдают меньше номинала. Узнайте, до скольких вольт падает напряжение у вас, и посмотрите мощность и перегрузку модели при таком входе.
Перегрузочная способность у моделей сильно отличается:
- Штиль ИнСтаб IS2500–IS10000 — до 150 % не менее 5 с при входном напряжении 165–310 В;
- Progress серии TRL — до 110 % в течение 10 с;
- релейные Энергия Voltron 15000 и 20000 — до 110 %, длительность в паспорте не указана.
Пример: дом с холодильником
Одновременно работает техника на 1500 Вт, среди неё холодильник с компрессором Secop NLE11KTK.2 на 126 Вт.
- Рабочая мощность. Калькулятор считает 1500 × 1,3 / 0,9 ≈ 2170 ВА, округляет до 2200 ВА и предлагает класс от 3 кВА, например Штиль ИнСтаб IS3000 на 2500 Вт / 3000 ВА. По ваттам нужно 1500 × 1,3 = 1950 Вт, это меньше 2500 Вт.
- Пуск. Берём больший паспортный ток компрессора, ток включения 11,4 А: 11,4 А × 230 В ≈ 2620 ВА. Остальная техника — около 1370 Вт; при принятом для примера коэффициенте мощности 0,9 это около 1530 ВА. В сумме около 4150 ВА, это около 138 % от 3000 ВА, а ИнСтаб допускает до 150 % не менее 5 с при входе 165–310 В.
- Чего паспорта не говорят. Сколько длится пуск и какую активную мощность компрессор при этом берёт, в его паспорте нет. Перегрузку при входе ниже 165 В производитель стабилизатора не указывает, а номинальная мощность при 135 В падает до 80 %.
Итог: расчёт по паспортному току включения даёт около 138 % номинала IS3000 по вольт-амперам, в пределах паспортных 150 %. Но подтвердить пуск по этим паспортам нельзя: неизвестны длительность броска и его активная мощность. У IS5000 на 4500 Вт / 5000 ВА та же расчётная сумма — около 83 % номинала, а если считать весь бросок компрессора активным, выйдет около 4000 Вт, тоже меньше номинала. Это запас по расчёту, а не гарантия пуска: характеристики всего переходного процесса неизвестны. При 135 В мощность IS5000 падает до 4000 ВА, расчётная сумма её превышает, и без данных производителей пуск при таком напряжении не подтвердить.
После отключения, когда дали свет или стабилизатор снова включил выход, несколько двигателей могут запуститься одновременно: это зависит от термостатов, реле давления и задержек включения у самой техники. Если такой сценарий возможен, считайте совместный пуск этих приборов.
Пусковой ток и ИБП
У ИБП перегрузку ограничивает электроника, и её пределы указаны в паспорте ступенями «процент — время». Например:
- онлайн-ИБП Штиль ST1101–ST1103 при работе от сети в режиме «Онлайн» и от батарей: 105–130 % — 60 с, 130–150 % — 1 с, свыше 150 % — 0,2 с;
- линейно-интерактивный Энергия Smart.2 от батарей: 125–150 % — 3 с, свыше 150 % — 0,5 с, после чего нагрузка отключается. В паспорте это порог защиты по мощности.
Что будет при перегрузке, зависит от режима. От сети онлайн-ИБП Штиль переходит на байпас и питает нагрузку прямо от сети, если её напряжение в допустимых пределах; через байпас он держит 200 % в течение 40 с. От батарей байпаса нет: если пуск не укладывается в перегрузку инвертора, ИБП отключает нагрузку. Поэтому пуск холодильника или насоса сверяют с перегрузкой в режиме от батарей: когда света нет, двигатель запускается от инвертора.
Тип ИБП сам по себе пуск не гарантирует. У обеих моделей из примера перегрузку 130–150 % от батарей инвертор держит от 1 до 3 с, а выше 150 % — доли секунды. Сравнивайте цифры конкретной модели с пусковым током своей техники и смотрите, от чего считается процент: от ватт или от вольт-ампер. Если при включении двигателя ИБП сообщает о перегрузке, Штиль советует уменьшить нагрузку или взять модель большей мощности.
Подходящие модели собраны в подборках ИБП для холодильника и ИБП для насоса отопления. Когда вместо ИБП или вместе с ним нужен генератор, разобрано в статье «ИБП или генератор для частного дома».
Частые вопросы
Какой пусковой ток у холодильника?
У холодильника с обычным компрессором ток при пуске в несколько раз больше рабочего. У двух компрессоров Secop из таблицы выше ток включения по паспорту — 9,4 и 11,4 А, ток заторможенного ротора — 5 и 6,5 А при рабочем токе 0,75 и 0,91 А. При расчёте на 230 В ток включения соответствует примерно 2,2 и 2,6 кВА. У инверторных моделей двигатель разгоняется плавно, ток при включении смотрят в паспорте холодильника.
Что такое кратность пускового тока?
Это отношение пускового тока к номинальному. Для асинхронного двигателя при прямом пуске Schneider Electric приводит 5–8 на время разгона и 8–12 в первые 20–30 мс, Grundfos для скважинных насосов — до 7. У двигателей с плавным пуском и частотным управлением кратность меньше.
Нужно ли подбирать стабилизатор по пусковой мощности?
Нет. Стабилизатор подбирают по рабочей мощности всех приборов с запасом, а пуск сверяют с его перегрузочной способностью. Если пуск не укладывается в перегрузку или зависит от неё при вашем напряжении, берут модель мощнее или с большей перегрузочной способностью.
Почему насос не запускается от стабилизатора?
Причин обычно две. Первая: бросок вместе с остальной нагрузкой не укладывается в перегрузочную способность стабилизатора, особенно при низком напряжении в сети, когда стабилизатор отдаёт меньше номинала. Вторая: до насоса доходит пониженное напряжение, например когда стабилизатор перешёл на байпас и пропускает сеть без стабилизации или линия до насоса длинная. Двигатель на пониженном напряжении запускается тяжелее. Проверьте, какой ток насос берёт при пуске, и сравните с паспортом стабилизатора при вашем минимальном напряжении.
