После настройки значение крутящего момента оптимизируется до более низкого значения пускового тока при запуске машины. При запуске ток двигателя уменьшается параллельно установленному значению пускового напряжения. Значение пускового момента уменьшается в квадратичной зависимости от напряжения.
Как выбрать устройство плавного пуска — общие сведения, производители
Работа двигателя связана с возникновением в сети пусковых токов, которые могут превышать рабочее значение в несколько раз. Такая ситуация представляет серьезную угрозу как для обмотки двигателя, так и для линии питания двигателя. Специальные устройства, предотвращающие импульсные токи, могут помочь решить эту проблему. Поэтому в следующем разделе рассматривается, как выбрать устройства плавного пуска для подключения различных типов оборудования.
Современные устройства плавного пуска обеспечивают постепенное увеличение тока нагрузки, а также множество других полезных функций, таких как контроль параметров подключенного электродвигателя, изменение условий остановки и защитное отключение при перегрузке. Конструктивно устройство плавного пуска представляет собой полупроводниковый элемент, который может ограничивать нагрузку и переключаться между открытым или закрытым состояниями. Кроме того, они могут быть оснащены силовыми контактами, дисплеями, устройствами отключения и другими компонентами.
Использование устройств плавного пуска на электродвигателях должно применяться в следующих ситуациях
- Мощные электрические машины, особенно при наличии трехфазных асинхронных. Характеризуется большими течениями. В этих случаях нормальный режим работы сопровождается неправильной работой автоматики, выраженными просадками напряжения и другими неполадками, влияющими на нормальную работу связанных с ними устройств.
- Когда техническая эксплуатация не допускает резких движений. Например, прямой запуск конвейера может привести к возникновению поломок или остановок, как при запуске, так и на этапе торможения.
- Перегрузка электрической сети, когда ток уже превышает номинальный режим. Отжиг проводов, перегрев трансформатора или пальцев ног автоматики в ТЭС и ТЭЦ в момент запуска асинхронного двигателя.
- Медленное время прямого пуска, что еще больше усложняет процесс разгона двигателя.
Хотя бы один фактор в сети требует применения устройства плавного пуска, от которого зависит надежность и стабильность всей системы. Ярким примером является запуск прокатного станка. Схема такого контроллера показана ниже.
Рис. 1.Применение устройства плавного пуска
Устройство плавного пуска устанавливается перед электрической машиной для управления током в обмотках двигателя. Как видно из приведенной ниже диаграммы тока и частоты, частота нарастает постепенно, а ток создает некоторые скачки, но ограничивается только мягким пускателем.
Выбор такого ответственного устройства должен осуществляться между авторитетными производителями.
Лучшие производители
Основные требования к устройству плавного пуска — надежность и долговечность. Поэтому при выборе конкретной модели важно определить наиболее популярных производителей. Их перечень приведен в таблице ниже.
Таблица 1: Сравнение производителей устройств плавного пуска
| Название компании | Краткое описание продукта |
| Schneider Electric. | Линия устройств плавного пуска AltistART в цифровом и аналоговом исполнении, с многочисленными вспомогательными функциями. |
| Siemens. | Один из лучших немецких производителей. Контроллеры Siemens чрезвычайно надежны и экономичны. |
| АББ. | Также один из лучших производителей с широким набором функций. |
| Карло Гавацци. | Один из ведущих итальянских производителей с легким запуском и простой установкой. |
| Данфосс. | Простая установка и отличные характеристики для подключения электродвигателей различной мощности. |
Основные критерии выбора
Устройства плавного пуска могут быть реализованы различными способами и с различными электрическими темпами. Поэтому первое, что необходимо рассмотреть, это рабочие параметры асинхронного двигателя.
Среди них вы найдете:.
- Значение тока при запуске электродвигателя. Это удобнее измерять клещами, используя эмпирические методы. В лаборатории для регистрации максимального значения используется специальное оборудование, которое стоит намного дороже, но и стоят они тоже дороже.
- Рабочий ток — необходим для определения коэффициента нагрузки устройства плавного пуска.
- Время запуска — время, необходимое двигателю для достижения номинальной частоты и нормализации до номинального тока.
- Время остановки — устанавливается не для всех процессов, так как не все приложения требуют плавной остановки.
Также важно определить количество запусков в единицу времени. В среднем, устройство плавного пуска требуется для двух-трех операций в час. Стоимость приобретения и установки четко амортизируется за счет экономии потребляемой мощности двигателя в течение трех этапов.
Выбор по классификации ботинок
Следующим критерием выбора мягкого стартера является тяжесть запускаемого агрегата.
Согласно утвержденной классификации, существует три категории
- Легкий пуск — считается ситуация, когда пусковая мощность отличается от номинальной менее чем в три раза. Сюда входят устройства с низкой механической нагрузкой (например, вентиляторы, насосы, неработающие двигатели).
- Средняя загрузка — очень длинный вариант с четырьмя перегрузками и временем загрузки 30-50 секунд. Сюда входят различные смесители, дробильные установки и некоторые конвейеры.
- Тяжелый пуск — включает агрегаты, генерирующие 6-7-кратную перегрузку. Это все виды электрических машин для кранов и лебедок с начальными нагрузками, сепараторы, винтовые устройства, насосы и т.д.
Категория рассчитывается путем деления пускового тока на рабочий ток в номинальном режиме. Если величина перегрузки оказывается слишком большой, в дополнение к плавному пуску следует использовать регулирование частоты.
Тип управления.
Плавные пускатели можно классифицировать как аналоговые или цифровые, в зависимости от того, как они включаются и выключаются. Сегодня на рынке практически невозможно приобрести аналоговые стартеры, поскольку производители используют электронные системы. Аналоговые устройства работают с помощью потенциометров и переключателей. Цифровой основан на микроконтроллере, который оценивает текущее состояние сети и выдает команды управления.
Цифровые модели оснащены всевозможными анализаторами, средствами контроля рабочих параметров и системами защиты. Некоторые из них имеют функции удаленного доступа, а все процессы можно просматривать и контролировать с помощью мобильных приложений.
Рис. 3. Цифровые устройства плавного пуска с программируемыми функциями
Обратите пристальное внимание на следующие особенности, которые могут помочь в реализации конкретных технических функций
Цифровые модели оснащены всевозможными анализаторами, средствами контроля рабочих параметров и системами защиты. Некоторые из них имеют функции удаленного доступа, а все процессы можно просматривать и контролировать с помощью мобильных приложений.
Способы пуска электродвигателей насосов
Этот метод загрузки отличается от других своей простотой. Однако, когда двигатель подключен к сети, в цепи статора возникает высокий пусковой ток, в 5-7 раз превышающий номинальный ток двигателя. Если момент холостого хода привода мал, скорость двигателя очень быстро увеличивается до заданного значения, а ток уменьшается, чтобы достичь значения, соответствующего нагрузке двигателя. Однако значительное увеличение тока в цепи двигателя будет влиять на электросеть, и если электросеть неадекватна, это явление может привести к большим колебаниям напряжения в сети. При запуске асинхронных двигателей при полном напряжении возникают два негативных эффекта. — (6-10)Высокая кратность начальных пусковых токов, достигающих In — Виброгасящие характеристики пускового момента двигателя. Результат действия этих факторов: высокий начальный пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в питающей сети (трансформатор и мощность двигателя аналогичны), что прерывает работу как самого двигателя, так и других потребителей (задержка пуска). Высокие пусковые токи могут также вызвать значительную тепловую перегрузку обмоток, что приводит к ускоренному старению изоляции, ее повреждению и, как следствие, к короткому замыканию между витками. Большие колебания крутящего момента двигателя на начальном этапе запуска, которые могут превышать номинальный момент в четыре-пять раз, создают неблагоприятные условия для работы инженера.
Немедленный запуск означает запуск двигателя непосредственно при подаче номинального напряжения. Немедленный пуск используется, когда двигатель надежно подключен к приводному устройству. насос, на него непрерывно подается ток. Прямой запуск от сети — самый простой, дешевый и распространенный метод запуска. Этот метод рекомендуется, если нет особых ограничений на входящий ток из сети.
Звезда-треугольник
Для асинхронных двигателей, работающих с обмотками статора, соединенными в треугольник, и фазным напряжением, равным напряжению сети, запуск может быть достигнут путем преобразования обмоток статора из звезды в треугольник. Если двигатель подключен к электросети, выключатель устанавливается в положение «звезда», чтобы обмотки статора были соединены в звезду. В этом случае фазное напряжение статора уменьшается в √3 раз. Токи в фазных обмотках двигателя уменьшаются на ту же величину. Кроме того, при соединении звездой фазный ток равен фазному току, а при соединении треугольником он в √3 раза больше фазного тока. Поэтому при использовании системы запуска обмотки статора «звезда-треугольник» пусковой ток (линейный) уменьшается в три раза по сравнению с пусковым током при непосредственном подключении двигателя к электросети. Когда двигатель достигает скорости, близкой к номинальной, переключатель немедленно переключается в положение «дельта». Генерируемый входной ток обычно невелик и не влияет на работу сети. Однако описанный метод запуска имеет серьезные недостатки. Поскольку пусковой момент двигателя прямо пропорционален квадрату, верно, что снижение фазного напряжения в 0,3 раза во время пуска уменьшает пусковой момент на (√3)2=3. напряжения. Такое значительное снижение пускового момента ограничивает применение данного метода запуска для двигателей с нагрузкой на ось. Для механизмов с малым моментом инерции, например, погружных насосов, запуск по схеме «звезда-треугольник» не очень эффективен и экономичен. Факт, что погружные насосы и их двигатели имеют небольшой диаметр. Это приводит к меньшей массе рабочего колеса насоса и меньшему моменту инерции. В результате погружным насосам не требуется период напряжения в сети более нескольких десятков для разгона от нуля до номинальной скорости в минуту. Это также означает, что насос останавливается очень быстро, практически мгновенно, до отключения конфигурации «звезда» и переключения на треугольную (изменение тока). Следует отметить, что очень долгий срок службы электродвигателя в конфигурации «звезда» приводит к перегреву двигателя, что сокращает срок его службы. Поэтому рекомендуется заменить пускатели типа «звезда-треугольник» на устройства плавного пуска.
Вышеперечисленные проблемы могут быть полностью устранены путем применения устройств плавного пуска в асинхронных двигателях. Современная инверторная технология позволяет использовать два принципа управления двигателем для запуска Это плавное повышение напряжения при постоянной частоте питания и формирование кривой скорости в определенной степени. Принцип работы устройства плавного пуска основан на полупроводниках. Эти полупроводники снижают начальное напряжение электродвигателя через цепь питания и управления. Это снижает крутящий момент двигателя. Во время запуска устройство плавного пуска постепенно повышает напряжение двигателя, чтобы двигатель мог разогнаться до номинальной скорости без возникновения пиков высокого крутящего момента или тока. Плавный пуск также может использоваться для управления торможением двигателя.
Устройства плавного пуска являются лучшей альтернативой пускателям типа «звезда-треугольник». Преимущества использования устройств плавного пуска в насосах:.
