Пусковой ток: почему инвертор выбивает, хотя мощности хватает

Что такое пусковой ток

Электродвигателю в момент запуска нужно раскрутить неподвижный ротор и преодолеть инерцию. Пока он не набрал обороты, обмотка сопротивляется току слабо, и потребление кратно превышает паспортное. Длится это доли секунды, но источник питания должен эти доли секунды выдержать.

Приборы с нагревателем — чайник, бойлер, конвектор, тёплый пол — пускового тока практически не имеют: там нет вращающихся частей. Проблему создаёт всё, что крутится.

Кратности по типам приборов

Ориентировочные значения. Точные — только из паспорта конкретной модели, и ниже объясню почему это не отговорка.

Универсального множителя не существует. Разброс между насосом прямого включения и таким же по мощности насосом с частотником — в разы, и статьи, где называют одно число на все двигатели, вводят в заблуждение.

Длительность пика: миллисекунды против секунд

Второй параметр, который важнее кратности, но упоминается реже.

Пик двигателя длится доли секунды. Инвертор же нормирует перегрузку на определённое время: у гибридов DEYE в характеристиках стоит двойной номинал в течение 10 секунд.

Десять секунд — это на порядки больше, чем длится пуск двигателя. Поэтому сравнение простое: пиковая мощность инвертора должна перекрывать сумму постоянной нагрузки и самого тяжёлого пуска.

Если в паспорте прибора указан пусковой ток в амперах, переведите в ватты: умножьте на 230 В для однофазного питания.

Два ограничения, а не одно

Здесь то, чего нет почти нигде: при работе от батареи предел задаёт не только инвертор.

У накопителя есть собственное ограничение по току разряда. Оно определяет, какую мощность батарея физически способна отдать, независимо от того, что написано в паспорте инвертора.

Считается это в одну строку: ток разряда × напряжение батареи.

Практический вывод: инвертор на 5 кВт с пиком 10 кВт, подключённый к одному модулю с ограничением 100 А, в пике даст не 10 кВт, а около 5. В защиту уйдёт батарея, а инвертор при этом будет формально исправен и недогружен.

Лечится либо модулем с большим током разряда, либо параллельным подключением двух модулей — тогда допустимый ток складывается.

Смотреть нужно строку «максимальный ток разряда» в характеристиках накопителя, а у части моделей — номинал встроенного автомата: он тоже задаёт потолок.

Одновременность запусков

Вопрос, который обычно решают неправильно в обе стороны.

Складывать пусковые токи всех приборов не нужно. Вероятность, что насос, холодильник и стиральная машина стартуют в одну и ту же долю секунды, пренебрежимо мала.

Считать, что запуск всегда один, тоже нельзя. Насос включается при работающем холодильнике — обычное дело, а компрессор холодильника в этот момент может как раз стартовать.

Рабочее правило: постоянная нагрузка плюс один самый тяжёлый пуск. Если тяжёлых потребителей два и оба реально могут стартовать в одну минуту — скважинный насос и компрессор кондиционера, — разнесите их по времени. Реле приоритета или простой таймер стоят несопоставимо дешевле инвертора на ступень мощнее.

Как узнать пусковой ток своего прибора

По убыванию надёжности:

Шильдик и паспорт. У насосов пусковой ток указывают часто, у бытовой техники реже.

Запрос производителю. Для дорогого оборудования имеет смысл.

Измерение. Токовые клещи с функцией фиксации максимума, замер в момент пуска. Самый точный способ, если прибор уже стоит.

Таблица кратностей. Последний вариант и самый грубый. Годится для прикидки бюджета, но не для окончательного выбора модели.

Пусковой ток и генератор

Отдельная история — когда резерв держит не батарея, а генератор. Проблема там та же, только острее: у генератора нет накопителя, из которого можно мгновенно взять недостающие киловатты. Пиковую мощность он выдаёт за счёт запаса самого двигателя, и запас этот невелик — обычно около четверти от номинала, а у инверторных моделей и того меньше.

Отсюда типовая ошибка дачного резерва: генератор на 5 кВт не запускает скважинный насос на 1,5 кВт, хотя по табличке должен. Двигателю нужен бросок, генератор просаживает обороты, срабатывает защита или глохнет мотор.

Гибридный инвертор с батареей эту задачу решает иначе: пик покрывается из накопителя за миллисекунды, а генератор работает ровно и в своём номинале, подзаряжая батарею. Поэтому связка «генератор плюс инвертор с батареей» тянет пусковые токи, которые один генератор не осилит. Как это устроено — солнечная станция вместе с генератором.

Как снизить пусковой ток

Часто это дешевле, чем брать инвертор мощнее.

Устройство плавного пуска на насос или компрессор. Разгоняет двигатель постепенно, бросок тока уходит.

Частотный преобразователь. Дороже, но даёт и плавный пуск, и регулировку производительности. У новых скважинных насосов часто встроен.

Замена на инверторную модель. Актуально для кондиционера и холодильника: инверторный компрессор стартует мягко и заодно экономичнее в работе.

Разнесение по времени. Бесплатно, если тяжёлых потребителей немного.

Что будет, если не учесть

Инвертор уходит в защиту и снимает напряжение с выхода. Само оборудование при этом не повреждается — защита для того и стоит, — но:

• дом обесточивается в момент пуска насоса;
• часть техники требует ручного перезапуска;
• котёл уходит в ошибку и дом остывает;
• систематические перегрузки изнашивают силовую часть.

То есть система формально работает, а пользоваться ей нельзя.

Чек-лист

• Выписаны приборы, работающие одновременно в реалистичном сценарии.
• Найден самый тяжёлый пуск, кратность взята из паспорта, а не из общей таблицы.
• Пиковая мощность инвертора перекрывает постоянную нагрузку плюс этот пуск.
• Проверен ток разряда батареи — это второе ограничение.
• Если тяжёлых потребителей два, они разнесены по времени.
• Рассмотрен плавный пуск как более дешёвая альтернатива более мощному инвертору.

Что дальше

Как подобрать инвертор целиком, с учётом фазности и класса напряжения батареи, — в статье как выбрать гибридный инвертор. Про накопитель и его токи — аккумулятор для солнечных панелей. Готовые связки, где совместимость инвертора и батареи уже проверена, — комплекты резервного питания.

Частые вопросы