Автоновости

Одна из особенностей работы асинхронного двигателя, которую можно назвать недостатком – большой пусковой ток при старте, который может превышать номинальный в 8 и более раз. Это обусловлено принципом его работы – при подаче на него номинального напряжения он стремится сразу выйти на полную мощность. Данная особенность проявляется в большой мере при пуске через линейный контактор, это также называют прямым пуском двигателя. В случае если вам необходимо устройство плавного пуска цена переходите на удобный сайт mecanique.ru.

В некоторых механизмах принципиально важно, чтобы пуск был плавный, без рывков и ударов. Это касается прежде всего технологического оборудования, у которого высокий момент инерции при запуске. Например, тяжелые маховики и конвейеры с продукцией, а также мощные насосы и вентиляторы.

Иными словами, большой пусковой ток и большой момент инерции механической нагрузки на валу двигателя – взаимосвязанные вещи, от который часто необходимо избавляться.

Кстати, в некоторых странах законодательно запрещено включать электродвигатели большой мощности прямой подачей напряжения, поскольку это создает помехи, падение напряжения и перегружает электросети, что может вызвать проблемы у других потребителей и даже стать причиной аварий.

Как обеспечить плавный пуск двигателя

Существуют несколько вариантов уменьшения пускового тока, которые используются на практике.

1.Применение преобразователей частоты. В этом случае можно обеспечить сколь угодно долгий разгон, а также ограничить превышение номинального тока, например, на уровне 110%. Это лучший способ плавного пуска, однако, он используется далеко не всегда, поскольку преобразователь частоты – дорогостоящее электронное устройство, которое имеет множество функций. Если нужно только ограничение пускового тока и плавный разгон, преобразователь частоты будет избыточен, и большинство его функций останутся не востребованы.

2.Схема «Звезда – Треугольник». Двигатель при этом должен быть таким, чтобы номинальное напряжение питания при включении его обмоток «треугольником» было 380 В. В этом случае двигатель запускается в два этапа. На этапе разгона обмотки включаются «звездой». Таким образом получается, что 380 В подается на схему, которая для нормальной работы требует напряжения порядка 660 В. Поскольку двигатель в «звезде» работает при пониженном напряжении, разгон (выход на рабочие обороты) получается сравнительно плавным. На втором этапе обмотки включаются «треугольником», и двигатель выходит на свою номинальную мощность. Минус этого способа – разгон получается ступенчатым, а пусковые токи могут принимать большое значение.

3.Когда речь идет только о минимизации пускового тока, наиболее оптимальный вариант – использование устройства плавного пуска (softstarter).

Ниже рассмотрим принципы работы устройств плавного пуска (УПП) и схемы их включения.

Как работает устройство плавного пуска
Рассмотрим пошагово, какие процессы происходят при работе УПП, и какие регулировки влияют на его работу.

В минимальной конфигурации устройства плавного пуска (УПП) имеют три регулировки – время разгона, время торможения, и напряжение пуска.

При включении действующее напряжение на двигателе определяется регулировкой напряжения пуска, которое обычно составляет 30…80 % от номинала. Понижение напряжения и его регулировка производится тиристорами, которые открываются (пропускают ток) только в части полупериода сетевого напряжения. Фазой открытия тиристоров можно менять напряжение на двигателе.

Таким образом, регулируя фазу открытия тиристоров, можно менять ток и крутящий момент двигателя.

В зависимости от конкретного случая может потребоваться большой начальный момент, чтобы двигатель мог тронуться с места. Но для уменьшения пускового тока начальное напряжение лучше устанавливать минимально возможным.

При большом времени разгона пусковой ток будет минимальным. Однако, следует выбирать его оптимальным, обычно 10…20 секунд, в зависимости от типа нагрузки. При слишком большом времени разгона возможен излишний нагрев тиристоров. Критерием оптимального времени разгона служит время выхода двигателя на номинальные обороты и номинальный рабочий ток. По истечении времени разгона включается контактор байпаса, который может быть установлен внутри УПП, или быть внешним. Во время работы двигателя на номинальном режиме весь питающий ток идет только через этот контактор, при этом тиристоры в работе не участвуют.

Если пришел сигнал на остановку двигателя, контактор байпаса выключается. Вступают в работу тиристоры, которые работают в обратном режиме – постепенно уменьшают фазу (время открытия в течение полупериода) с максимальной до нуля. Если время торможения не важно, то можно его установить минимальным (0-2 секунды), это увеличит ресурс тиристоров, и улучшит тепловой режим электрощита в целом. Двигатель будет останавливаться на выбеге, к ак при питании через обычный контактор. Но если важно исключить гидроудар, или плавно замедлить движение объектов без их резкой остановки и падения, то функция плавной остановки будет очень полезной.

В УПП также могут присутствовать такие регулировки: управление крутящим моментом двигателя, конечное напряжение при останове, номинальный ток двигателя, ограничение пускового тока. Современные УПП имеют ЖК-дисплей и кнопки управления, которые позволяют конфигурировать несколько десятков различных параметров для тонкой настройки.

Как произвести подключение прибора

Разумеется, прибор потребуется подключить к электросети. Также потребуется определить способ шунтирования. Даже при том, что шунтирующий контактор коммутирует контактор номинальный, потребуется пользоваться моделью, рассчитанной на запуск напрямую. Нужно будет уделить внимание фазировке. В противном случае, во время первого же пуска случится короткое замыкание.

Есть модели устройств плавного запуска, которые поддерживают шестиприводный метод подключения. Оно потребует больше кабелей, однако это позволит подключать УПП к двигателю большей мощности.

Также нужно учесть, что во время расчета вводного автомата для электродвигателя, который подключается к сети напрямую, учитываются номинальные токи, которые протекают в течение длительного времени, а также пусковые токи, длящиеся всего 2-3 секунды.

Если же использовать УПП, то пусковые токи будут меньше, однако будут протекать минуту, а то и две. Автоматика может «подумать», что мотор выключен, а идущие токи, выше номинального в несколько раз, являются следствием аварии. В результате система будет отключена.

Чтобы этого не случилось, нужно предусмотреть наличие специального автомата, который позволит устанавливать дополнительные режимы мягкого пуска, либо выбирать автоматику, показатели номинального тока которой соответствует пусковым токам во время работы устройства ПП.

В остальном же порядок подключения устройств для обеспечения плавного запуска должен происходить в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией. Причем, его сможет выполнять лишь квалифицированный специалист, имеющий определенный уровень допуска.

Управление УПП

Главным образом, встречается два типа управления: амплитудное и фазное. В основе амплитудного управления лежит постепенное увеличение подаваемого напряжения, которое поступает сразу на клеммные соединения. Это позволяет производить запуск двигателей с минимальными нагрузками, либо вовсе на холостом ходу.

При фазовом же управлении показатели мощности электродвигателя не понижаются, а регулируется состояние тока на фазах. Это позволяет проводить пуски даже при очень больших нагрузках. Затем мощность плавно наращивается уже в процессе работы электромотора.

Плюсы применения устройств плавного пуска

Среди наиболее значимых преимуществ УПП можно назвать:

Увеличение показателя надежности всех компонентов электродвигателей за счет снижения механических перегрузок.

Улучшение защиты от перегрузки внутри электросети.

Улучшение показателей торможения и разгона мотора.

Снижение пусковых токов до номинального значения.

Все вышеперечисленное приводит к значительной экономии времени и средств, которые могли бы пойти на ремонт электромотора в результате его выхода из строя из-за нестабильного запуска или остановки.