Что такое устройство плавного пуска электродвигателя. Как работает софтстартер. Какие бывают виды УПП. На что обратить внимание при выборе устройства плавного пуска.
Принцип работы устройства плавного пуска
Устройство плавного пуска (УПП) или софтстартер — это электронный прибор, предназначенный для плавного запуска и остановки асинхронных электродвигателей. Основная задача УПП — снизить пусковые токи и механические нагрузки на двигатель и приводимый им механизм в момент пуска.
Как работает устройство плавного пуска:
- В момент запуска УПП подает на обмотки двигателя пониженное напряжение (40-60% от номинального).
- Затем напряжение плавно увеличивается до номинального значения.
- Это обеспечивает постепенный разгон двигателя и снижение пускового тока.
- После выхода на номинальный режим УПП шунтируется байпасным контактором.
Регулирование напряжения осуществляется с помощью силовых полупроводниковых ключей — тиристоров. Микропроцессор управляет углом открытия тиристоров, изменяя подаваемое на двигатель напряжение.
Основные виды устройств плавного пуска
УПП можно классифицировать по нескольким признакам:
По количеству регулируемых фаз:
- Двухфазные — управление осуществляется по двум фазам, третья подключается напрямую. Более компактные и дешевые.
- Трехфазные — регулируется напряжение по всем трем фазам. Обеспечивают более качественное управление пуском.
По способу управления:
- Аналоговые — имеют ограниченный функционал, но отличаются надежностью и быстродействием.
- Цифровые — построены на базе микропроцессоров, обладают расширенными возможностями настройки и управления.
По функциональности:
- Базовые модели — только функции плавного пуска/останова.
- Продвинутые модели — дополнительные функции защиты, диагностики, связи и др.
Преимущества использования УПП
Применение устройств плавного пуска дает ряд существенных преимуществ:
- Снижение пусковых токов в 2-3 раза по сравнению с прямым пуском.
- Уменьшение механических нагрузок на двигатель и приводной механизм.
- Плавное нарастание момента при пуске без рывков и ударов.
- Продление срока службы двигателя и приводимого оборудования.
- Снижение просадок напряжения в сети при пуске мощных двигателей.
- Возможность реализации плавного останова механизма.
Это позволяет повысить надежность работы электропривода и снизить эксплуатационные расходы.
Критерии выбора устройства плавного пуска
При подборе УПП необходимо учитывать следующие основные параметры:
Мощность и ток двигателя
УПП выбирается по номинальному току и мощности электродвигателя. При тяжелых условиях пуска рекомендуется выбирать модель на ступень выше по мощности.
Характер нагрузки
Различают три основных типа нагрузки:
- Нормальная (насосы, вентиляторы) — пусковой ток до 3Iном.
- Тяжелая (конвейеры, компрессоры) — пусковой ток до 4,5Iном.
- Очень тяжелая (дробилки, центрифуги) — пусковой ток более 6Iном.
Тип нагрузки определяет необходимую перегрузочную способность УПП.
Частота пусков
Для механизмов с частыми пусками/остановами требуются УПП с повышенной циклостойкостью. Обычно производители указывают максимально допустимое количество пусков в час.
Функциональные возможности
В зависимости от требований к управлению и защите привода выбираются модели с различным набором функций:
- Защита двигателя от перегрузки, перегрева, асимметрии фаз и др.
- Плавный останов и динамическое торможение.
- Встроенный байпасный контактор.
- Возможности диагностики и связи.
Особенности применения УПП для различных механизмов
Рассмотрим специфику использования устройств плавного пуска для наиболее распространенных типов нагрузки:
Насосы
При пуске насосов важно обеспечить плавное нарастание давления в системе и избежать гидроударов. УПП позволяет:
- Снизить пусковые токи и нагрузки на двигатель.
- Устранить гидроудары в трубопроводах.
- Реализовать функцию плавного останова для предотвращения обратного потока.
Вентиляторы
Для вентиляторов характерны большие инерционные нагрузки. Применение УПП обеспечивает:
- Снижение механических нагрузок на ремни и подшипники.
- Уменьшение просадок напряжения при пуске мощных вентиляторов.
- Плавное изменение воздушного потока при пуске/останове.
Конвейеры
Для конвейерных систем критически важен плавный разгон без рывков. УПП позволяет:
- Избежать проскальзывания и растяжения ленты при пуске.
- Снизить динамические нагрузки на редукторы и муфты.
- Обеспечить синхронный пуск многодвигательных конвейеров.
Ведущие производители устройств плавного пуска
На рынке УПП представлено множество производителей. Рассмотрим наиболее известные бренды:
ABB
Шведско-швейцарская компания ABB предлагает широкую линейку УПП серии PSE/PSTX для двигателей мощностью от 3 до 1810 кВт. Особенности:
- Продвинутые алгоритмы управления пуском.
- Встроенные функции защиты и диагностики.
- Возможности удаленного управления и мониторинга.
Siemens
Немецкий концерн Siemens выпускает УПП серии SIRIUS 3RW для двигателей от 1,5 до 1000 кВт. Ключевые преимущества:
- Компактные габариты.
- Гибридная технология коммутации.
- Интеграция в системы автоматизации Siemens.
Schneider Electric
Французская компания Schneider Electric производит УПП линейки Altistart для двигателей мощностью от 4 до 1200 кВт. Особенности:
- Адаптивное управление разгоном.
- Расширенный набор защитных функций.
- Возможность применения в тяжелых условиях эксплуатации.
При выборе конкретной модели УПП рекомендуется сравнить технические характеристики и функциональные возможности устройств разных производителей.
Устройства плавного пуска | INSTART
Данная политика конфиденциальности относится к сайту под доменным именем instart-info.ru. Эта страница содержит сведения о том, какую информацию мы (администрация сайта) или третьи лица могут получать, когда вы пользуетесь нашим сайтом.
Данные, собираемые при посещении сайта
Персональные данные
Персональные данные при посещении сайта передаются пользователем добровольно, к ним могут относиться: имя, фамилия, отчество, номера телефонов, адреса электронной почты, адреса для доставки товаров или оказания услуг, реквизиты компании, которую представляет пользователь, должность в компании, которую представляет пользователь, аккаунты в социальных сетях; поля форм могут запрашивать и иные данные.
Эти данные собираются в целях оказания услуг или продажи товаров, связи с пользователем или иной активности пользователя на сайте, а также, чтобы отправлять пользователям информацию, которую они согласились получать.
Мы не проверяем достоверность оставляемых данных, однако не гарантируем качественного исполнения заказов или обратной связи с нами при некорректных данных.
Данные собираются имеющимися на сайте формами для заполнения (например, регистрации, оформления заказа, подписки, оставления отзыва, обратной связи и иными).
Формы, установленные на сайте, могут передавать данные как напрямую на сайт, так и на сайты сторонних организаций (скрипты сервисов сторонних организаций).
Также данные могут собираться через технологию cookies (куки) как непосредственно сайтом, так и скриптами сервисов сторонних организаций. Эти данные собираются автоматически, отправку этих данных можно запретить, отключив cookies (куки) в браузере, в котором открывается сайт.
Не персональные данные
Кроме персональных данных при посещении сайта собираются не персональные данные, их сбор происходит автоматически веб-сервером, на котором расположен сайт, средствами CMS (системы управления сайтом), скриптами сторонних организаций, установленными на сайте. К данным, собираемым автоматически, относятся: IP адрес и страна его регистрации, имя домена, с которого вы к нам пришли, переходы посетителей с одной страницы сайта на другую, информация, которую ваш браузер предоставляет добровольно при посещении сайта, cookies (куки), фиксируются посещения, иные данные, собираемые счетчиками аналитики сторонних организаций, установленными на сайте.
Эти данные носят неперсонифицированный характер и направлены на улучшение обслуживания клиентов, улучшения удобства использования сайта, анализа посещаемости.
Предоставление данных третьим лицам
Мы не раскрываем личную информацию пользователей компаниям, организациям и частным лицам, не связанным с нами. Исключение составляют случаи, перечисленные ниже.
Данные пользователей в общем доступе
Персональные данные пользователя могут публиковаться в общем доступе в соответствии с функционалом сайта, например, при оставлении отзывов, может публиковаться указанное пользователем имя, такая активность на сайте является добровольной, и пользователь своими действиями дает согласие на такую публикацию.
По требованию закона
Информация может быть раскрыта в целях воспрепятствования мошенничеству или иным противоправным действиям; по требованию законодательства и в иных случаях, предусмотренных законом.
Для оказания услуг, выполнения обязательств
Пользователь соглашается с тем, что персональная информация может быть передана третьим лицам в целях оказания заказанных на сайте услуг, выполнении иных обязательств перед пользователем.
К таким лицам, например, относятся курьерская служба, почтовые службы, службы грузоперевозок и иные.
Сервисам сторонних организаций, установленным на сайте
На сайте могут быть установлены формы, собирающие персональную информацию других организаций, в этом случае сбор, хранение и защита персональной информации пользователя осуществляется сторонними организациями в соответствии с их политикой конфиденциальности.
Сбор, хранение и защита полученной от сторонней организации информации осуществляется в соответствии с настоящей политикой конфиденциальности.
Как мы защищаем вашу информацию
Мы принимаем соответствующие меры безопасности по сбору, хранению и обработке собранных данных для защиты их от несанкционированного доступа, изменения, раскрытия или уничтожения, ограничиваем нашим сотрудникам, подрядчикам и агентам доступ к персональным данным, постоянно совершенствуем способы сбора, хранения и обработки данных, включая физические меры безопасности, для противодействия несанкционированному доступу к нашим системам.
Ваше согласие с этими условиями
Используя этот сайт, вы выражаете свое согласие с этой политикой конфиденциальности. Если вы не согласны с этой политикой, пожалуйста, не используйте наш сайт. Ваше дальнейшее использование сайта после внесения изменений в настоящую политику будет рассматриваться как ваше согласие с этими изменениями.
Отказ от ответственности
Политика конфиденциальности не распространяется ни на какие другие сайты и не применима к веб-сайтам третьих лиц, которые могут содержать упоминание о нашем сайте и с которых могут делаться ссылки на сайт, а также ссылки с этого сайта на другие сайты сети Интернет. Мы не несем ответственности за действия других веб-сайтов.
Изменения в политике конфиденциальности
Мы имеем право по своему усмотрению обновлять данную политику конфиденциальности в любое время. В этом случае мы опубликуем уведомление на главной странице нашего сайта. Мы рекомендуем пользователям регулярно проверять эту страницу для того, чтобы быть в курсе любых изменений о том, как мы защищаем информацию пользователях, которую мы собираем.
Используя сайт, вы соглашаетесь с принятием на себя ответственности за периодическое ознакомление с политикой конфиденциальности и изменениями в ней.
Как с нами связаться
Если у вас есть какие-либо вопросы о политике конфиденциальности, использованию сайта или иным вопросам, связанным с сайтом, свяжитесь с нами:
8 800 222 00 21
Устройства плавного пуска электродвигателя | Софтстартеры
- Главная /
- Справочник /
- Общие сведения об устройствах плавного пуска
Принцип работы
Классификация
Критерии выбора
Устройство плавного пуска (УПП) обеспечивает плавный разгон и выбег асинхронного электродвигателя.
Принцип работы софтстартера
При прямом пуске электродвигателя происходит резкое падение напряжения в электросети, рост пусковых токов на статорных обмотках до критических значений (в 6-8 раз выше номинала) и существенное увеличение крутящего момента. Устройство плавного пуска используется для управления этими параметрами. В момент разгона электродвигателя софтстартер поднимает питающее напряжение до начального (на 40-60% меньше номинального), затем постепенно увеличивает его до номинала. С ростом напряжения снижается пусковой ток и скорость его нарастания, как следствие, увеличивается время пуска электродвигателя. Для ограничения напряжения применяются силовые ключи — тиристоры.
Схема УПП с внешним байпасным контактором
После того, как напряжение на двигателе достигает номинального значения и процесс разгона завершается, устройство плавного пуска выводится из цепи с помощью байпасного контактора (шунтирование).
При торможении двигателя устройство плавного пуска подает постоянный ток на обмотки статора. Эта функция необходима при управлении электроприводом с активной нагрузкой (подъемники, лифты, наклонные конвейеры).
Плавное регулирование входящего напряжения и пускового момента электродвигателя позволяет снизить пусковую нагрузку на привод, уменьшить износ его механических частей, обеспечить защиту оборудования от перегрузок и перегрева.
Классификация УПП
В зависимости от количества регулируемых фаз устройства плавного пуска могут быть двухфазными или трехфазными. В первом случае управление запуском происходит по двум фазам, третья фаза подключается к электродвигателю напрямую. Двухфазные софтстартеры меньше по размеру и дешевле.
Подобные УПП рекомендуется использовать только при невысокой частоте пусков.
По способу управления пускатели подразделяются на цифровые и аналоговые. Цифровые устройства построены на базе микропроцессоров. Такие УПП обладают более широкой функциональностью и гибкостью управления электродвигателем, удобством в настройке и работе. Аналоговый плавный пуск имеет ограниченные возможности и сравнительно невысокую точность обработки сигналов, при этом отличается надежностью и быстродействием.
Параметры выбора УПП
При выборе устройства плавного пуска необходимо ориентироваться, прежде всего, на характер нагрузки. Существует 3 типа нагрузки: нормальная, тяжелая и очень тяжелая.
При нормальном режиме работе величина пускового тока может быть до 3 раз выше номинала. Типичные примеры легкого пуска: центробежные насосы, центробежные компрессоры и вентиляторы, элеваторы, прессы, эскалаторы, пилорамы и циркулярные пилы.
В этих случаях устройство плавного пуска должно иметь ту же мощность, что и электродвигатель.
При тяжелой нагрузке пусковой ток может превышать номинал до 4,5 раз, при очень тяжелой – более чем в 6 раз. Примеры тяжелого и очень тяжелого пуска: поршневые компрессоры, лебедки, мельничные дробилки, вертикальные конвейеры, центрифуги, ленточные пилы. Подобное оборудование требует установки софтстартера на один типоразмер больше электродвигателя (с запасом по мощности).
Также при выборе плавного пускателя нужно обращать внимание на следующие параметры:
- Частота пусков. Софтстартер ограничивает максимальное количество пусков в час.
- Количество фаз регулирования (двухфазные и трехфазные устройства плавного пуска).
- Величина питающего напряжения.
- Функциональность. Пускатель может выполнять ряд дополнительных функций: защита двигателя от перегрузок, самозащита УПП, возможность динамического торможения, шунтирование.
При параллельном подключении нескольких электродвигателей с синхронным пуском обязательно наличие байпасного контактора для шунтирования тиристоров. - Условия эксплуатации софтстартера (температура окружающей среды, относительная влажность, высота над уровнем моря и проч.).
При параллельном подключении нескольких электродвигателей с синхронным пуском обязательно наличие байпасного контактора для шунтирования тиристоров.
Другие полезные материалы:
Редуктор от «А» до «Я»
Как выбрать мотор-редуктор
Обзор устройств плавного пуска SIEMENS
Выбор электродвигателя
Схемы подключения устройства плавного пуска
Подпишитесь на рассылку!
Никакого спама! Только полезная справочная информация.
Я согласен на обработку персональных данных
Устройства плавного пуска SIRIUS | Пускорегулирующая аппаратура SIRIUS
Преимущества
Для создания надёжных решений в УПП SIRIUS 3RW5 предусмотрены интеллектуальные функции, такие как «автопараметрирование», «контроль состояния», «останов и очистка насоса».
Если вы проектируете новую установку, мы поможем подобрать соответствующее устройство плавного пуска для насоса, вентилятора, компрессора или конвейера с учётом применения в различных отраслях: в автомобилестроении, водоподготовке и водоотведении, пищевой промышленности.
Линейка устройств Предлагаются устройства плавного пуска для стандартных применений с управлением по двум фазам или для высокотехнологичных применений – с управлением по трём фазам. Устройства линейки SIRIUS 3RW применяются для плавного пуска электродвигателей в диапазоне мощностей от 1.5 до 1200 кВт.
Различный функционал в зависимости от требованийЛинейка УПП представлена четырьмя категориями: с базовым, стандартным, общим и расширенным функционалом.
Это позволяет найти решения для пуска при различных условиях: от самых простых до очень тяжёлых. Инжиниринг в среде TIA Portal облегчает интеграцию устройств в комплексные системы.Просмотреть информацию об УПП на портале Industry Mall
Узнать больше
Обзор интеллектуальных функций
Линейка устройств плавного пуска SIRIUS включает аппараты с различным функционалом, в том числе и со специализированными функциями. Это дает возможность выбрать УПП для широкого круга задач.
Вне зависимости от отрасли применения будут полезны такие интеллектуальные функции УПП, как автопараметрирование, контроль состояния, очистка насоса или динамическое торможение.
Различные применения
Контроль состояния
Пример: компрессор
Функция контроля состояния УПП SIRIUS позволяет оценить электрические параметры двигателя, в том числе, активную мощность.
Таким образом, вы получаете новый уровень прозрачности данных о состоянии электродвигателя и приводимой им установки. На основании измеренных значений возможно распознать сухой ход насоса, потерю масла в компрессоре, признаки разрушения подшипников и т.д.
Автопараметрирование
Пример: конвейер
Условия плавного пуска ленточного конвейера могут меняться под влиянием веса груза, размещенного на ленте. Устройства линейки SIRIUS 3RW55 справляются с этой задачей благодаря функции автопараметрирования. Для реализации оптимального пуска конвейера УПП перед запуском производит оценку параметров нагрузки и устанавливает соответствующие настройки.
Встроенная функция динамического торможения
Пример: лесопилка
Для запуска тяжелых лезвий пил, которые используются на крупных деревообрабатывающих предприятиях, необходимо осуществлять плавный пуск для защиты электрических и механических компонентов системы.
В то же время должна быть возможность быстрого останова лезвия пилы, например, при его замене. Для этого в УПП 3RW55 предусмотрена функция динамического торможения, которая может быть активирована как в стандартных схемах, так и в схемах с реверсированием.
Очистка насоса
Пример: водоотведение
Насосы используются для перекачки жидкости в различных установках. В системе водоотведения грязь и частицы отходов могут оседать на крыльчатке насоса, что приводит к повышению нагрузки на электродвигатель и снижению производительности насоса. Функция очистки насоса позволяет снизить последствия загрязнения: встроенная измерительная технология распознает загрязнение и, в случае превышения заданной границы, изменяет направление вращения насоса.
Останов насоса
Пример: водоснабжение
Останов насосов, которые используются для перекачки большого объема воды в системах водоснабжения зданий или на насосных станциях, является непростой задачей.
Конструкция этих насосов такова, что при резком останове кинетическая энергия транспортируемого объёма воды может привести к гидроудару и повреждению соединений трубопроводов, клапанов и уплотнений. В УПП 3RW52 и 3RW55 предусмотрена функция «останов насоса», которая контролирует процесс оптимального останова и позволяет снизить негативный эффект таких воздействий жидкости.
Устойчивость к нестабильным параметрам сети
Пример: вентилятор
Вентиляторы систем кондиционирования зданий, туннелей или крытых парковок обычно довольно большие и тяжелые, для запуска таких вентиляторов может требоваться до нескольких минут. Продолжительные высокие пусковые токи приводят к просадке питающего напряжения. В линейке УПП SIRIUS для таких случаев предусмотрены версии устройств с расширенным диапазоном питающего напряжения управления Us: 110-230 AC/DC (для 3RW30/40), 110-250 AC (для 3RW52/55). При просадке напряжения УПП остаётся в рабочем состоянии и гарантирует дальнейшую работу установки.
Широкий диапазон управляющего напряжения позволяет использовать УПП SIRIUS в нестабильных сетях с возможными просадками напряжения.
Лучшее от двух технологий коммутации
Гибридная технология объединяет преимущества полупроводниковой и электромеханической технологий коммутации. В каждом случае сильные стороны той или иной технологии используются на соответствующей фазе коммутации.
Во время запуска электродвигателя ток проходит через силовые полупроводники, которые контролируют пусковой ток посредством ограничения напряжения. После разгона двигателя тиристорные модули шунтируются при помощи встроенных электромеханических контакторов. Работа на режиме продолжается через электромеханические контакты, что позволяет избежать чрезмерных тепловых потерь при нагреве тиристоров.
Благодаря гибридной технологии коммутации снижается износ электромеханических контактов, что увеличивает срок службы устройства по сравнению с устройствами традиционной технологии коммутации.
Отличия различных технологий коммутации
Электромеханическая технология
Электромеханическая технология отличается низкими потерями мощности при работе, но повышенным износом и шумом при коммутации. Под воздействием электрической дуги в момент коммутации контакты изнашиваются и уменьшается срок службы устройства.
Полупроводниковая технология
В отличие от электромеханических, полупроводниковые устройства бесшумные и имеют больший срок службы, но при этом отличаются повышенными потерями мощности на нагрев силовых полупроводников.
Гибридная технология
Гибридная технология в УПП SIRIUS объединяет преимущества обеих технологий коммутации. Комбинация электромеханической и полупроводниковой технологий позволяет снизить потери мощности при этом увеличить срок службы контактов и, соответственно, всего устройства.
Преимущества использования инструментов дигитализации
Цифровая трансформация промышленности продолжается. Важную роль играют инструменты для автоматизированного проектирования и инжиниринга. Программное обеспечение Simulation Tool for Soft Starters (STS) позволяет легко выбрать оптимальное устройство плавного пуска в зависимости от характеристик привода и специфики применения.
TIA Selection Tool – это среда для подбора устройств. Программное обеспечение SIRIUS Soft Starter ES для среды TIA Portal позволяет легко и быстро параметрировать, производить мониторинг и диагностику УПП SIRIUS 3RW5. Параметры устройства могут быть заданы напрямую с ПК или переданы по PROFINET.
Подключение УПП SIRIUS к открытой облачной операционной системе MindSphere позволит получать универсальные диагностические данные и параметры для системы энергоменеджмента, обеспечит доступ к операционным данным и измеренным значениям из любой точки, позволит организовать предиктивное техническое обслуживание оборудования, оптимизировать процессы и перераспределить ресурсы предприятия.
Благодаря удобному интерфейсу программа Simulation Tool for Soft Starters (STS) позволяет легко и быстро выбрать устройство плавного пуска для вашего применения. Необходимо ввести только данные о двигателе и о нагрузке, и программа построит графики рабочих характеристик, произведет симуляцию работы и предложит оптимальные варианты УПП.
Функции:
- Полная и актуальная база электродвигателей Siemens, включая двигатели класса энергоэффективности IE3
- Возможна симуляция, даже при минимальном наборе исходных данных
- Мгновенное построение графиков рабочих характеристик с отображением граничных значений
- Отображение в виде таблицы всех допустимых для текущего применения УПП
❯ Узнать подробнее
SIRIUS Soft Starter ES – это программное обеспечение для проектирования, ввода в эксплуатацию, работы, диагностики и обслуживания устройств плавного пуска с общим и расширенным функционалом SIRIUS 3RW5 и 3RW44.
ПО SIRIUS Soft Starter ES интегрируется в рабочую среду для разработки комплексных проектов Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), являясь частью единого эффективного решения для всех задач автоматизации.
Функции:
- Параметрирование и диагностика через локальный интерфейс или по коммуникационной шине
- Отображение рабочих, сервисных и диагностических данных
- Получение важной информации для быстрого обнаружения и предотвращения неисправностей
❯ Узнать подробнее
Загрузки, поддержка и сервисные услуги Здесь вы сможете найти дополнительную информацию об устройствах плавного пуска SIRIUS
Новости
Устройства плавного пуска, низковольтные | Аллен-Брэдли
Блок управления двигателем
Устройства плавного пуска SMC-50
Наши устройства плавного пуска SMC™-50 доступны в диапазоне токов от 108 до 480 А.
Наши полностью полупроводниковые устройства плавного пуска SMC-50 доступны в диапазоне от 90 до 520 А. Расширенный контроль и функции защиты, превосходные возможности связи и режим энергосбережения — все это помогает этому устройству плавного пуска повысить эффективность и сократить время простоя.
информация о продукте
Низковольтные устройства плавного пуска SMC Flex
Наши устройства плавного пуска SMC™ Flex доступны с диапазоном тока от 5 до 1250 А. Они оснащены встроенным байпасом и гибкой связью с улучшенными характеристиками, диагностикой и защитой.
информация о продукте
Низковольтные устройства плавного пуска SMC-3
Наши устройства плавного пуска SMC™-3 доступны в диапазоне токов от 3 до 480 А. Они обеспечивают компактное трехфазное управление в экономичном корпусе. Они включают защиту от перегрузки, встроенный байпас, а также диагностику двигателя и системы.
информация о продукте
Контроллеры пускового момента STC
Наш бюллетень 154 Контроллеры пускового момента STC™ обеспечивают экономичное решение для плавного пуска маломощных однофазных и трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Наши регуляторы пускового момента помогают снизить механическую и электрическую нагрузку на цепи и системы двигателя за счет ограничения напряжения при запуске. Это позволяет избежать перегрузок по крутящему моменту и перегрузок по току, которые возникают при замыкании цепей прямого включения, например, при замыкании базового контактора управления двигателем.
информация о продукте
Устройства плавного пуска. Применение и типы
Различные типы и области применения устройств плавного пуска
Устройства плавного пуска в магазине
Устройство плавного пуска — это устройство, которое запускает двигатели с пониженной мощностью, подаваемой при запуске.
Уменьшение мощности уменьшает потенциально опасные электрические и механические удары по системе.
Как следует из названия, стартеры «запускают» двигатели. Они также могут останавливать, реверсировать, ускорять и защищать их. Будь то небольшой вентилятор или горнодобывающее оборудование, электродвигатель часто является их движущей силой. Электродвигатели потребляют от 60% до 70% всей энергии, используемой в США.
Устройства плавного пуска представляют собой комбинацию контроллера и защиты от перегрузки.
- КОНТРОЛЛЕРЫ — включает и выключает электропитание двигателя. Контактор представляет собой контроллер, который управляется электромагнитом.
- ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ — защищает двигатель от потребления слишком большого тока и «сгорания» от перегрева. Реле перегрузки — это защита двигателя от перегрузки, используемая в устройствах плавного пуска. Он ограничивает время потребления тока перегрузки и защищает двигатель от перегрева.
Устройства плавного пуска размещают устройство, называемое пускателем пониженного напряжения или устройством плавного пуска, между двигателем и входной линией электроснабжения, чтобы регулировать величину тока, подаваемого на двигатель. Устройства плавного пуска позволяют асинхронному двигателю переменного тока разгоняться на меньшую скорость, что приводит к меньшему потребляемому току, чем с традиционным пускателем двигателя. Из-за снижения напряжения крутящий момент также уменьшается, что приводит к плавному или легкому пуску. Устройства плавного пуска используются на всех типах двигателей переменного и постоянного тока. Они чаще всего используются с асинхронным двигателем переменного тока с короткозамкнутым ротором из-за его простоты, прочности и надежности.
Зачем нужны устройства плавного пуска
- Во избежание перегрузки системы распределения электроэнергии
- Во избежание ненужного износа оборудования за счет снижения пускового момента
Типичный двигатель NEMA конструкции B может потреблять в шесть-восемь раз больше рабочего тока при полной нагрузке при первом запуске.
Если сеть распределения электроэнергии коммунального предприятия загружена до предела, бросок тока при запуске больших двигателей может привести к чему угодно: от мерцания света до отключения электроэнергии. Это также может привести к ложному срабатыванию автоматических выключателей и защитных устройств в системе. Многие коммунальные предприятия налагают ограничения на количество электроэнергии, которую потребители могут потреблять в любой момент времени, обеспечивая баланс в своей системе распределения. Уменьшение напряжения на клеммах двигателя при запуске снижает скачки тока.
Типы устройств плавного пуска
Существует пять основных разновидностей устройств плавного пуска:
- Первичный резистор
- Автотрансформатор
- Часть обмотки
- Дельта Уай
- твердотельный
1.) Первичный резистор —
Этот простой блок, разработанный в начале 1900-х годов, является одним из первых устройств плавного пуска, введенных в эксплуатацию.
На рис. 4 показано, что для каждой из трех фаз тока имеется резистор. Резисторы сопротивляются протеканию тока. Когда двигатель запускается, резисторы сопротивляются протеканию тока, что приводит к падению напряжения. Примерно 70 % сетевого напряжения подается на клеммы двигателя при запуске. Таймер замыкает набор контактов после того, как двигатель разогнан до заданной точки. Это удаляет резисторы из цепи и пропускает полную мощность к двигателю.
Пускатели с первичными резисторами известны своим плавным пуском. Они предлагают двухточечное ускорение или один шаг сопротивления. Для более плавного пуска добавьте дополнительные ступени резисторов и контакторов.
2.) Автотрансформатор —
Пуск автотрансформатора является одним из наиболее эффективных способов плавного пуска. Предпочтительнее, чем пуск с первичным резистором, когда пусковой ток, потребляемый от линии, должен поддерживаться на минимальном уровне, но при этом требуется максимальный пусковой момент на линейный ампер.
Вместо резисторов в этом пускателе используются отводы на обмотках трансформатора для управления входной мощностью двигателя. Отводы обычно настраиваются для обеспечения 80%, 65% и 50% линейного напряжения соответственно.
Эти метчики обеспечивают встроенную гибкость. Активация любого из трех ответвлений на обмотках позволяет подавать на двигатель различное количество тока. На рис. 6 двигатель получает напряжение через второй из трех отводов. Этот тип пускателя может подавать на двигатель больший ток, чем другие устройства плавного пуска, сохраняя при этом низкое напряжение. Трансформатор увеличивает ток, делая его больше, чем входной ток сети во время запуска.
3.) Часть обмотки — Метод частичной обмотки требует разделения обмоток двигателя на два или более отдельных набора. Эти идентичные комплекты обмоток предназначены для параллельной работы. При запуске питание подается только на один набор обмоток. Когда двигатель достигает скорости, питание подается на другую обмотку, установленную для нормальной работы. Когда обмотки запитываются таким образом, они производят уменьшенный пусковой ток и уменьшенный пусковой момент. Большинство двигателей с двойным напряжением (230 В/460 В) совместимы со стартером с частичной обмоткой на 230 вольт.
4.) Дельта реки Уай — Для пуска по схеме звезда-треугольник двигатель должен иметь точки подключения к каждой из трех обмоток катушки. Они специально намотаны с шестью выводами для соединения треугольником и звездой. На рис. 8 показаны конфигурации обмоток при их подключении при запуске.
Она называется звездообразной конфигурацией, потому что имеет форму буквы «Y». Это соединение приводит к тому, что линейное напряжение подается на электрически большую обмотку, что снижает линейный ток. Он обеспечивает 33% нормального пускового момента и 58% нормального пускового напряжения.
По истечении заданного времени стартер электрически переключает обмотки на конфигурацию треугольника. Эта конфигурация напоминает греческую букву «дельта».
Обмотки соединены в своей нормальной конфигурации, при этом каждая обмотка получает полное напряжение.
Важным моментом при использовании этого пускателя является то, что в точке перехода, где пускатель переключается со звезды на треугольник, двигатель ДОЛЖЕН отключаться и снова подключаться. Этот тип пускателя звезда-треугольник известен как открытый переход и может иметь мгновенную заминку в работе, допуская мгновенный бросок тока.
Закрытый переход — это еще один тип пускателя по схеме «звезда-треугольник». Он использует дополнительный контактор и набор резисторов, чтобы поддерживать двигатель в рабочем состоянии во время перехода. Это устраняет проблему пускового тока, а стоимость немного выше, чем у версии с открытым переходом.
5.) Твердотельный — Новейший метод плавного пуска — твердотельный. Он заменяет механические компоненты электрическими компонентами. Ключом является Silicon Control Rectifier или SCR. Во время разгона двигателя это устройство контролирует напряжение, ток и крутящий момент двигателя.
На рис. 11 показано, как полупроводниковое устройство плавного пуска управляет потребляемым током и пусковым моментом. SCR имеет возможность быстро переключать большие токи. Это позволяет устройству плавного пуска обеспечивать плавное бесступенчатое ускорение — самое плавное из всех методов плавного пуска.
Порядок событий при запуске двигателя (ПОВЕРХНОСТНОЕ СОСТОЯНИЕ):
- Стартовые контакты (C1) замкнуты
- SCR постепенно включаются и контролируют ускорение двигателя до тех пор, пока он не достигнет полной скорости
- Рабочие контакты (C2) замыкаются, когда тиристоры полностью включены
- Двигатель подключен непосредственно к линии и работает с полной мощностью, подаваемой на клеммы двигателя
Выбор устройства плавного пуска
У устройств плавного пуска есть свойства, которые больше подходят для конкретных приложений. Для правильного выбора необходимо следующее:
- Паспортная табличка двигателя, ток при полной нагрузке, ток с заблокированным ротором, мощность в л. с., кривая крутящего момента/скорости двигателя, если имеется.
- Требования к пуску и останову — Более длительное время пуска и останова обеспечивает более плавную работу. Импульсный запуск и/или толчковый вариант подходит для тестомесильных машин, угольных манипуляторов или пластиковых экструдеров. Применение насосов требует плавных остановок для предотвращения попадания воды. повреждение молотка.
- Требования к крутящему моменту машин, приводимых в движение, и инерция нагрузки.
- Требуемое количество пусков в час — Рассеивание тепла может создать проблему, если количество пусков чрезмерно велико.
- Требование к защите от перегрузки — Защита от перегрузки зависит от класса. Поездка стартеров 10 класса текущего розыгрыша 6 раз ток нагрузки двигателя более 10 секунд. Стартер класса 20 срабатывает через 20 секунд.
- Рабочий диапазон электрических параметров (сетевое напряжение)
- Тип корпуса
с., кривая крутящего момента/скорости двигателя, если имеется. Доступен широкий ассортимент устройств плавного пуска, включая входное напряжение 200–690 В переменного тока, до 700 л.
с. при 230 В и до 1600 ампер для нормального режима работы. Прежде чем сделать окончательный выбор, проконсультируйтесь со специалистом по программному обеспечению плавного пуска.
Видеообзор устройства плавного пуска
(назад к устройствам плавного пуска)
Что такое устройство плавного пуска? (Для абсолютных новичков)
Существуют совершенно разные методы запуска электродвигателя, такие как «прямой пуск (DOL)», «звезда-треугольник», «автотрансформатор», «первичный резистор» или использование полупроводникового источника питания. электронные устройства, такие как «ЧРП» или «Устройство плавного пуска».
Каждый метод имеет свои особенности применения и преимущества.
В этой простой для понимания статье мы собираемся обсудить метод «Soft Starter» среди всех, а остальные методы мы рассмотрим в следующих статьях. Читайте дальше, чтобы узнать, что такое устройство плавного пуска.
Основы устройства плавного пуска
Поскольку электродвигателям часто требуется большое количество электроэнергии во время разгона до номинальной скорости, устройство плавного пуска можно использовать для ограничения скачков тока, известных как «пусковой ток», и крутящего момента электродвигателей. , что обеспечивает более безопасный, плавный и постепенный запуск.
Устройства плавного пуска защитят ваш электродвигатель от возможных повреждений и в то же время продлят срок службы вашего электродвигателя и всей системы за счет уменьшения нагрева, вызванного частыми пусками/остановками, уменьшения механической нагрузки на двигатель, его вал и снижение электродинамических нагрузок на силовые кабели.
Большой пусковой ток также предъявляет высокие требования к системе электроснабжения, что приводит к дополнительным затратам.
Устройства плавного пуска двигателей обычно используются в промышленных приложениях с высокой инерционной нагрузкой, требующей больших пусковых токов.
Примеры применения устройств плавного пуска
1. Пылесборник
Устройства плавного пуска обычно используются в промышленных устройствах с высокой инерционной нагрузкой, требующей больших пусковых токов.
Одним из примеров этого является очиститель воздуха или пылесборник. Внутри будут большие вентиляторы.
В этом случае для запуска вентилятора потребуется некоторое время, но после того, как вентилятор начнет двигаться, нагрузка по току и крутящему моменту на двигатель снижается.
Вентилятор системы нагнетает воздух в фильтры, где собираются частицы пыли. Затем чистый воздух возвращается на завод.
2. Системы водоснабжения
Еще одно полезное применение этих твердотельных электронных устройств — системы водоснабжения. При использовании насосов в процессе вы должны поднимать их медленно.
В противном случае вы вызовете скачки давления в системе водоснабжения, что может привести к возникновению опасных ситуаций.
3. Конвейерные системы для тяжелых грузов
Конвейерные системы, которые перемещают тяжелые грузы, можно также максимально увеличить с помощью устройства плавного пуска.
Устройство плавного пуска будет расположено внутри панели управления и будет питаться трехфазным питанием сверху. Затем снизу он будет подавать трехфазное питание на двигатель.
Методы управления устройством плавного пуска
Устройством плавного пуска можно управлять либо с помощью проводки прямого пуска/останова, либо через Ethernet. Оба метода управления имеют свои преимущества и недостатки.
Прямые сигналы пуска/останова не требуют ПЛК. Они будут менее дорогими. При использовании управления Ethernet требуется ПЛК. Это позволит иметь обратную связь, что даст регулируемые возможности контроля и мониторинга.
Внутренняя работа устройства плавного пуска
Теперь, когда мы рассказали о некоторых приложениях и о том, как устройство плавного пуска подключается к системе, давайте углубимся в внутреннюю работу устройства плавного пуска.
Основным компонентом устройства плавного пуска является симистор, предназначенный для ограничения подаваемого на двигатель напряжения.
Симистор состоит из двух тиристоров или тиристоров, расположенных вплотную друг к другу. Когда на его затвор подается внутренний импульс, он позволяет течь току, который затем посылает ток на наш двигатель.
Импульсы отправляются на основе времени разгона, поэтому ток будет медленно подаваться на двигатель. Это позволит нашему двигателю с плавным пуском медленно запускаться, снижая крутящий момент и пусковой ток.
Устройство плавного пуска по сравнению со пусковым устройством прямого пуска (DOL)
1. Сравнение кривых
DOL означает прямое пусковое устройство. Стартер DOL — это самый простой способ, который вы можете себе представить, чтобы придумать базовый пускатель двигателя.
Пускатель DOL обычно состоит из автоматического выключателя, контактора и реле перегрузки для защиты. Очень просто, не так ли?
Когда двигатель достигает полной скорости, устройство плавного пуска и DOL работают одинаково.
Разница в том, как они действуют, разгоняясь до полной скорости .
Сравнивая напряжение между устройством плавного пуска и прямым пускателем, мы видим, что на прямой пускатель возникает прямой бросок напряжения, когда устройству плавного пуска требуется больше времени для достижения полного напряжения.
Ток больше регулируется с помощью устройства плавного пуска. С DOL при запуске двигателя будут большие всплески тока.
При использовании устройства плавного пуска время, в течение которого двигатель разгоняется до скорости, происходит медленнее и более контролируемо. В то время как DOL почти мгновенно разгоняет двигатель.
Это может иметь нежелательные последствия, о которых мы поговорим далее.
Крутящий момент, прилагаемый к двигателю при увеличении скорости, больше при использовании прямого пуска, в отличие от постепенного увеличения крутящего момента при использовании устройства плавного пуска.
2. Сравнение методов плавного пуска и DOL в промышленных приложениях
Теперь, когда мы знаем, что такое устройство плавного пуска и как оно работает, давайте вернемся к нашим промышленным приложениям и применим то, что мы знаем, к тому, почему устройство плавного пуска может предотвратить нежелательные механические и электрические воздействия.
Когда в этих приложениях используется DOL, при запуске происходит внезапное воздействие на нагрузку наряду с быстрым ускорением, что вызывает чрезмерный износ.
Вентилятор нашего воздушного скруббера будет приводиться в движение двигателем с использованием ремней и шкивов. Использование DOL может привести к проскальзыванию и износу ремней.
В нашем примере с водоснабжением DOL вызовет скачки давления в водопроводных линиях.
Это может привести к чрезмерному износу, что может привести к разрыву линии.
Наша последняя область применения — конвейерная система. DOL вызывают нагрузку на компоненты, приводящие в движение конвейеры, а также муфты и подшипники.
Эти нежелательные механические эффекты могут привести к постоянному техническому обслуживанию, незапланированным отключениям и сокращению срока службы компонентов.
Существуют также электрические эффекты, которых мы хотим избежать, используя устройство плавного пуска. Сильные скачки тока, которые может вызвать DOL, могут сжечь контакты и двигатели.
В заключение, когда промышленное применение имеет высокую инерционную нагрузку, требующую большого броска тока, устройство плавного пуска является идеальным вариантом для управления системой.
Кроме того, мы говорили о проводке и управлении устройством плавного пуска, а также о внутренних компонентах и о том, как симисторы регулируют напряжение на двигателе в зависимости от времени разгона.
Мы пришли к выводу о нежелательных механических и электрических воздействиях, которые можно предотвратить с помощью устройства плавного пуска.
У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.
Команда RealPars
Поиск:
Инженер по автоматизации
Опубликовано 6 мая 2019 г.
Автор Luke Prielipp
Инженер по автоматизации
о мышлении, которое помогло мне получить работу по программированию ПЛК без опыта. Это мой личный опыт как человека, который искал работу в этой сфере, и как работодателя, который просматривает резюме и проводит собеседования с кандидатами для различных проектов.
