Содержание:
- Принцип работы устройства плавного пуска (УПП).
- Преимущества использования мягкого пускателя.
- На что обратить внимание при выборе устройства плавного пуска.
У любой системы на базе асинхронного электродвигателя всегда есть, как минимум, три фазы работы:
- фаза запуска, то есть, процесс выхода двигателя на номинальные обороты;
- фаза обычной работы, когда нерегулируемый двигатель работает в штатном режиме;
- фаза остановки, когда электромотор либо отключается и останавливается свободным ходом, либо тормозится путем подачи управляющего напряжения.
Причем самая сложная с точки зрения режима работы является фаза пуска, когда на обмотки электромотора подается питающее напряжение. В этот момент происходит многократное превышение номинального тока, поскольку индуктивность в момент подачи напряжения практически равна нулю, а электрическое сопротивление обмотки мощных двигателей низкое. Поэтому в момент включения любого электродвигателя возникает значительное потребление электрического тока, сила которого в 5-10 раз может превышать потребление во время нормальной работы. Причем такое превышение потребления наблюдается от момента включения до момента выхода вращения ротора на рабочую частоту.
Подобное явление отрицательно сказывается на работе не только системы “двигатель-нагрузка”, но и на весь комплекс электроснабжения объекта. Например, это приводит к таким негативным явлениям, как:
- перегрев кабелей, подводящих питания к двигателю;
- перегрев обмотки двигателя;
- падение напряжения в питающей электросети;
- превышение тока потребления, приводящее к автоматическому отключению защитных автоматов;
- более быстрое старение изоляции питающих кабелей и обмотки за счет перегрева.
Использование прямого пуска, то есть непосредственная подача питающего напряжения на обмотки мотора электродвигателей сейчас применяется все реже. Если в помещении установлено достаточно много оборудования с моторами (например, это производственный цех со станками), то прописывается специальный регламент очередности пуска и отключения оборудования.
Подобных проблем не наблюдается, если используется устройство частотного плавного пуска, однако его повсеместная установка для большинства практических применений оказывается слишком дорогой и неоправданной.
Поэтому для уменьшения вредных и опасных факторов обычно используют устройство плавного пуска электродвигателя, которое обеспечивает плавное возрастание мощности, подаваемой на мотор по мере набора оборотов ротора.
Принцип работы устройства плавного пуска (УПП)
Современное электронное устройство плавного пуска, схема которого строится обычно на симисторах, позволяет создавать недорогие решения, которые позволяют запускать электромотор плавно, без рывков, по заранее заданной или программируемой функциональной кривой.
Принцип работы устройства плавного пуска асинхронного электродвигателя следующий:
- когда пускатель подает на схему питающее напряжение трехфазного или однофазного тока, сначала она подается на управляемые электронные ключи;
- контроллер анализирует ток потребления или частоту вращения ротора и подает на симисторы управляющее напряжение заданной величины;
- электронный ключ открывается на определенную часть полупериода синусоидального напряжения в прямом и обратном направлении, то есть, на нагрузку поступает определенная часть максимальной мощности;
- по мере набора оборотов ключи открываются на все большую часть полупериода, и, когда двигатель выходит на номинальные обороты, включается реле прямого подключения, которое подает питающее напряжение непосредственно на обмотки двигателя.
Когда устройство плавного пуска подключается по такой схеме через реле, удается избежать потери мощности на электронных ключах и обеспечить плавный пуск электромотора.
К сожалению, такой принцип плавного пуска электродвигателя не позволяет организовать управляемое торможение электромотора. Поэтому, если требуется надежное и экономичное устройство плавного пуска и торможения с хорошей управляемостью, обычно используют частотные регуляторы.
Преимущества использования мягкого пускателя
Схемотехника современных мягких пускателей, которые часто называют soft starter (софтстартер), гораздо сложнее, в нее могут быть включены:
- цепи сигнала обратной связи, с помощью которых осуществляется управление режимом разгона мотора;
- контроль обрыва питающих фаз;
- функции защиты от превышения номинальных или пусковых токов в цепи работы электромотора.
То есть, устройство плавного пуска выполняет не только свою прямую задачу, но и обеспечивает защиту электромотора и нагрузки от внештатных ситуаций.
Установка УПП не только защищает двигатель и продлевает срок его службы, но и обеспечивает защиту конечного оборудования, подключенного к электромотору от резких изменений состояния системы.
Например, это могут быть механические удары, если речь идет, например, о работе кранового, подъемного оборудования, транспортеров, так и гидравлические, если асинхронный двигатель используется в насосном хозяйстве.
На рынке представлены модели устройства мягкого пуска как с минимальными возможностями автоматизации, так и программируемые софтстартеры, которые являются более универсальными и позволяют использовать их с разными электроприводами в разных системах.
На что обратить внимание при выборе устройства плавного пуска
Для грамотного выбора устройства плавного пуска достаточно определиться всего лишь с несколькими ключевыми параметрами, среди которых:
- число управляемых фаз. На рынке представлены недорогие однофазные устройства плавного пуска для маломощных электродвигателей, устройства, которые управляют только двумя фазами, а третья подключается напрямую и полностью трехфазные УПП, предназначенные для управления мощными трехфазными двигателями;
- номинальная мощность подключаемой нагрузки. Для выбора по этому критерию вам требуется знать мощность двигателя, которым будет управлять этот пускатель. Брать устройство с запасом по мощности обычно нет смысла, поскольку стоимость софтстартера напрямую зависит от его мощности;
- диапазон допустимых изменений входного напряжения. Этот параметр актуален для подключения к сетям электропитания с нестабильным напряжением, что характерно для наших электросетей;
- наличие систем защиты от короткого замыкания, пропадания фазы, заклинивания двигателя или нагрузки;
- принцип настройки и управления. Если устройство плавного пуска ставится на двигатель с типовым режимом работы, достаточно УПП с минимальными возможностями по управлению режимом запуска. К более дорогим устройствам, где можно менять характер кривой пуска, относят универсальные пускатели, которые работают с разными типами систем и настраиваются под их параметры.
Если вам необходимо такое оборудование и помощь в его выборе, вы всегда можете обратиться к специалистам нашей компании и получить профессиональную помощь.
