Принцип работы плавного пуска электродвигателя: Прицип действия устройств плавного пуска

Содержание

Устройство плавного пуска электродвигателя. Как это работает.

Устройство плавного пуска — электротехническое устройство, используемое в асинхронных электродвигателях, которое позволяет во время запуска удерживать параметры двигателя (тока, напряжения и т.д.) в в безопасных пределах. Его применение уменьшает пусковые токи, снижает вероятность перегрева двигателя, устраняет рывки в механических приводах, что, в конечном итоге, повышает срок службы электродвигателя.

Назначение

Управление процессом запуска, работы и остановки электродвигателей. Основными проблемами асинхронных электродвигателей являются:

  • невозможность согласования крутящего момента двигателя с моментом нагрузки,
  • высокий пусковой ток.

Во время пуска крутящий момент за доли секунды часто достигает 150-200%, что может привести к выходу из строя кинематической цепи привода.

При этом стартовый ток может быть в 6-8 раз больше номинального, порождая проблемы со стабильностью питания. Устройство плавного пуска позволяют избежать этих проблем, делая разгон и торможение двигателя более медленными. Это позволяет снизить пусковые токи и избежать рывков в механической части привода или гидравлических ударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки двигателей.

Принцип действия устройство плавного пуска

Основной проблемой асинхронных электродвигателей является то, что момент силы, развиваемый электродвигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что создаёт резкие рывки ротора при пуске и остановке двигателя, которые, в свою очередь, вызывают большой индукционный ток.

Софтстартеры могут быть как механическими, так и электрическими, либо сочетать то и другое.

Механические устройства непосредственно противодействуют резкому нарастанию оборотов двигателя, ограничивая крутящий момент. Они могут представлять собой тормозные колодки, жидкостные муфты, магнитные блокираторы, противовесы с дробью и прочее.

Данные электрические устройства позволяют постепенно повышать ток или напряжение от начального пониженного уровня (опорного напряжения) до максимального, чтобы плавно запустить и разогнать электродвигатель до его номинальных оборотов. Такие УПП обычно используют амплитудные методы управления и поэтому справляются с запуском оборудования в холостом или слабо нагруженном режиме. Более современное поколение УПП (например, устройства ЭнерджиСейвер) используют фазовые методы управления и потому способны запускать электроприводы, характеризующиеся тяжелыми пусковыми режимами «номинал в номинал». Такие УПП позволяют производить запуски чаще и имеют встроенный режим энергосбережения и коррекции коэффициента мощности.

Выбор устройства плавного пуска


При включении асинхронного двигателя в его роторе на короткое время возникает ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов снижается до номинального значения, соответствующего потребляемой электрической машиной мощности. Это явление усугубляется тем, что в момент разгона скачкообразно растет и крутящий момент на валу. В результате может произойти срабатывание защитных автоматических выключателей, а если они не установлены, то и выход из строя других электротехнических устройств, подключенных к той же линии. И в любом случае, даже если аварии не произошло, при пуске электромоторов отмечается повышенный расход электроэнергии. Для компенсации или полного устранения этого явления используются устройства плавного пуска (УПП).

Как реализуется плавный пуск

Чтобы плавно запустить электродвигатель и не допустить броска тока, используются два способа:

  1. Ограничивают ток в обмотке ротора. Для этого ее делают состоящей из трех катушек, соединенных по схеме «звезда». Их свободные концы выводят на контактные кольца (коллекторы), закрепленные на хвостовике вала. К коллектору подключают реостат, сопротивление которого в момент пуска максимальное. По мере его снижения ток ротора растет и двигатель раскручивается. Такие машины называются двигателями с фазным ротором. Они используются в крановом оборудовании и в качестве тяговых электромоторов троллейбусов, трамваев.
  2. Уменьшают напряжение и токи, подаваемые на статор. В свою очередь, это реализуется с помощью:

а) автотрансформатора или реостата;

б) ключевыми схемами на базе тиристоров или симисторов.

Именно ключевые схемы и являются основой построения электротехнических приборов, которые принято назвать устройствами плавного пуска или софтстартерами. Обратите внимание, что частотные преобразователи так же позволяют плавно запустить электродвигатель, но они лишь компенсируют резкое возрастание крутящего момента, не ограничивая при этом пускового тока.

Принцип работы ключевой схемы основывается на том, что тиристоры отпираются на определенное время в момент прохождения синусоидой ноля. Обычно в той части фазы, когда напряжение растет. Реже – при его падении. В результате на выходе УПП регистрируется пульсирующее напряжение, форма которого лишь приблизительно похожа на синусоиду. Амплитуда этой кривой растет по мере того, как увеличивается временной интервал, когда тиристор отперт.

Критерии выбора софтстартера

По степени снижения степени важности критерии выбора устройства располагаются в следующей последовательности:

  • Мощность.
  • Количество управляемых фаз.
  • Обратная связь.
  • Функциональность.
  • Способ управления.
  • Дополнительные возможности.

Мощность

Главным параметром УПП является величина Iном – сила тока, на которую рассчитаны тиристоры.

Она должна быть в несколько раз больше значения силы тока, проходящего через обмотку двигателя, вышедшего на номинальные обороты. Кратность зависит от тяжести пуска. Если он легкий – металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, то пусковой ток в три раза выше номинального. Тяжелый пуск характерен для приводов, имеющих значительный момент инерции. Таковы, например, вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы. Ток выше номинального в пять раз. Существует и особо тяжелый пуск, который сопровождает работу поршневых насосов, центрифуг, ленточных пил… Тогда Iном софтстартера должен быть в 8-10 раз больше.

Тяжесть пуска влияет и на время его завершения. Он может длиться от десяти до сорока секунд. За это время тиристоры сильно нагреваются, поскольку рассеивают часть электрической мощности. Для повторения им надо остыть, а на это уходит столько же, сколько на рабочий цикл. Поэтому если технологический процесс требует частого включения-выключения, то выбирайте софтстартер как для тяжелого пуска. Даже если ваше устройство не нагружено и легко набирает обороты.

Количество фаз

Можно управлять одной, двумя или тремя фазами. В первом случае устройство в большей степени смягчает рост пускового момента, чем тока. Чаще всего используются двухфазные пускатели. А для случаев тяжелого и особо тяжелого пуска – трехфазные.

Обратная связь

УПП может работать по заданной программе – увеличить напряжение до номинала за указанное время. Это наиболее простое и распространенное решение. Наличие обратной связи делает процесс управления более гибким. Параметрами для нее служат сравнение напряжения и вращающего момента или фазный сдвиг между токами ротора и статора.

Функциональность

Возможность работать на разгон или торможение. Наличие дополнительного контактора, который шунтирует ключевую схему и позволяет ей остыть, а также ликвидирует несимметричность фаз из-за нарушения формы синусоиды, которое приводит к перегреву обмоток.

Способ управления

Бывает аналоговым, посредством вращения потенциометров на панели, и цифровым, с применением цифрового микроконтроллера.

Дополнительные функции

Все виды защиты, режим экономии электроэнергии, возможность пуска с рывка, работы на пониженной скорости (псевдочастотное регулирование).

Правильно подобранный УПП увеличивает вдвое рабочий ресурс электродвигателей,

экономит до 30 процентов электроэнергии.

Зачем нужно устройство плавного пуска (софтстартера)

Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска (софтстартер). С чем это связано? В нашей статье мы постараемся осветить этот вопрос.

Асинхронные двигатели используются уже более ста лет, и за это время относительно мало изменилось их функционирование. Запуск этих устройств и связанные с ним проблемы хорошо известны их владельцам. Пусковые токи приводят к просадкам напряжения и перегрузкам проводки, вследствие чего:

— некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;

— возможен сбой оборудования и т. д.

Своевременно установленный приобретенный и подключенный софтстартер позволяет избежать лишних трат денег и головной боли.

Что такое пусковой ток

В основе принципа действия асинхронных двигателей лежит явление электромагнитной индукции. Наращивание обратной электродвижущей силы (э. д. с), которая создается путем применения изменяющегося магнитного поля во время запуска двигателя, приводит к переходным процессам в электрической системе. Этот переходной режим может повлиять на систему электропитания и другое оборудование, подключенное к нему.

Во время запуска электродвигатель разгоняется до полной скорости. Продолжительность начальных переходных процессов зависит от конструкции агрегата и характеристик нагрузки. Пусковой момент должен быть наибольшим, а пусковые токи – наименьшими. Последние влекут за собой пагубные последствия для самого агрегата, системы электроснабжения и оборудования, подключенного к нему.

В течение начального периода пусковой ток может достигать пяти-восьмикратного тока полной нагрузки. Во время пуска электродвигателя кабели вынуждены пропускать больше тока, чем во время периода стабильного состояния. Падение напряжения в системе также будет намного больше при пуске, чем во время стабильной работы – это становится особенно очевидным при запуске мощного агрегата или большого числа электродвигателей одновременно.

Способы защиты электродвигателя

Поскольку использование электродвигателей стало широко распространенным, преодоление проблем с их запуском стало проблемой. На протяжении многих лет для решения этих задач были разработано несколько методов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.

В последнее время были достигнуты значительные успехи в использовании электроники в регулировании электроэнергии для двигателей. Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска. Всё дело в том, что прибор имеет ряд особенностей.

Особенностью устройства пуска является то, что он плавно подаёт на обмотки двигателя напряжение от нуля до номинального значения, позволяя двигателю плавно разгоняться до максимальной скорости. Развиваемый электродвигателем механический момент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения.

В процессе пуска УПП постепенно увеличивает подаваемое напряжение, и электромотор разгоняется до номинальной скорости вращения без большого момента и пиковых скачков тока.

Виды устройств плавного пуска   

На сегодняшний день для плавного запуска техники используются три типа УПП: с одной, двумя и со всеми управляемыми фазами.

Первый тип применяется для однофазного двигателя для обеспечения надежной защиты от перегрузки, перегрева и снижения влияния электромагнитных помех.

Как правило, схема второго типа помимо полупроводниковой платы управления включает в себя байпасный контактор. После того как двигатель раскрутится до номинальной скорости, байпасный контактор срабатывает и обеспечивает прямую подачу напряжения на электродвигатель.

Трехфазный тип является самым оптимальным и технически совершенным решением. Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без перекосов по фазам.

Зачем же нужно устройство плавного пуска?

Благодаря относительно невысокой цене популярность софтстартеров набирает обороты на современном рынке промышленной и бытовой техники. УПП для асинхронного электродвигателя необходимо для продления его срока службы. Большим преимуществом софтстартера является то, что пуск осуществляется с плавным ускорением, без рывков.

Есть отличная альтернатива устройству плавного пуска. Стоимость отличается, но и функциональные возможности расширенные.

Преобразователь  частоты – это решение задачи, когда требуется регулирование скорости  электродвигателя и автоматизация работы технологичного оборудования  через обратную связь посредством датчика. При помощи преобразователя Вы  сможете решить более сложные и разносторонние вопросы по автоматизации  электропривода.

Устройства плавного пуска

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Принцип работы устройства плавного пуска

Основной проблемой пуска асинхронных электродвигателей является пусковые токи. Это связано с тем, что момент силы, который развивает электродвигатель пропорционален квадрату напряжения приложенного к нему. Так как ротор является механическим устройством с весом в 25-30% от общего веса электродвигателя, то для того чтобы дать первичный импульс требуется обеспечить большой момент силы.

При пуске электродвигателя в низко или средне нагруженной системе пусковые токи в 5-7 раз превосходят номинальные. При ограниченной мощности питающей сети повышение потребляемого тока приводит к существенному падению напряжения. В случае частых пусков или когда одновременно работает несколько электродвигателей это приводит к падению коэффициента мощности, т.е. появлению реактивной мощности.

На объектах с большой реактивной мощностью, помимо большого потребления электроэнергии устройствами присутствует повышенный износ оборудования в следствии его работы в анормальном режиме.

Резкий пуск двигателя может негативно сказывается на общей нагрузке на систему. Например, прямой пуск электродвигателя насоса большой мощности может приводить к повышенной нагрузке на трубопровод, а так же приводить к гидроударам. В конвейерах — к повреждению или сходу транспортируемой продукции.

Самое простое решение в борьбе с пусковыми токами это использование устройств плавного пуска.

Устройства плавного пуска бывают двух видов — механические и электрические.

Механические устройства плавного пуска представляют из себя различные устройства типа тормозных колодок, противовесов или различных блокираторов. Они применяются для механического ограничения момента двигателя.

Электрические устройства плавного пуска — это электрические приборы, которые путем модуляции входного напряжения электродвигателя позволяют производить его плавный разгон. При этом значения потребляемого тока и напряжения остаются в пределах номинальных значений.

Модуляция бывает амплитудной и фазовой. Фазовая модуляция является более совершенной технологией и используется в современных УПП, например, в Altistart 22.

Принцип работы

Устройство плавного пуска устанавливается перед управляемым электродвигателем. При нажатии кнопки пуск на устройстве плавного пуска, оно с помощью тиристорных коммуникаторов (полупроводниковых сверхскоростных задвижек) начинает формировать выходное напряжения с модифицированной синусоидой, согласно заданной программы. Скорость вращения электродвигателя прямо пропорциональна частоте питающего напряжения, соответственно управляя частотой питающей сети можно управлять частотой оборотов асинхронного электродвигателя.

В связи с тем, что при управлении электродвигателями большой мощности силовым микросхемам УПП приходится иметь дело с большими токами, это приводит к их сильному нагреву и повышенному износу оборудования. В современных устройствах плавного пуска для решения этой проблемы используются байпассные схемы. Суть их заключается в том, что параллельно с силовыми микросхемами в устройствах плавного пуска устанавливаются обычный контактор. При пуске и останове устройство плавного пуска запитывает электродвигатель через микросхему при этом модулируя выходное напряжение, а при выводе на номинальные обороты отключает микросхемы и питание осуществляется через контактор. Тем самым существенно увеличивая их ресурс.  

Устройство плавного пуска, принцип работы и конструктивные особенности.

Устройство плавного пуска смягчает негативный эффект, возникающий при запуске и останове электродвигателя. Под этим подразумеваются, прежде всего, высокие пусковые токи, они могут достигать 500-700% от номинального тока. Второй фактор — несогласованность пусковых моментов на управляемом электродвигателе и валу, при пуске момент на двигателе может быть в два раза выше номинального.

Плавный пуск асинхронного двигателя от трех фаз обеспечивает плавное увеличение (при старте) или уменьшение (при останове) оборотов двигателя за счет модулирования подаваемого напряжения.

Принцип действия устройства плавного пуска

Механические устройства плавного пуска — тормоза, гидравлические муфты и прочее. Такие устройства физически тормозят двигатель на старте, тем самым не позволяя ему быстро набирать обороты.

Электрические устройства плавного пуска — изменяют питание двигателя и бывают нескольких видов в зависимости от схемы запуска:

  • «Звезда-треугольник» — принцип основан на подключении трех катушек с использованием реостата, вначале сопротивление максимальное, но по ходу набора оборотов двигателя оно падает

  • Плавный пуск электродвигателя с изменением тока и напряжения – в этой схеме изменения достигаются, например, за счет реостата или автотрансформатора. Но наиболее успешные решения — это применение семисторных схем.

Семисторные устройства плавного пуска:

Плавный пуск асинхронного электродвигателя: реализация

Семисторы — это сверхбыстрые электрические ключи, которые могут за счет быстрого включения (пропускают через себя ток) и выключения (ничего не пропускают) формировать выходное напряжение уже с другой частотой (квазисинусоиду).

 

 

В начале разгона двигателя, напряжение на выходе устройства плавного пуска имеет низкую частоту. Далее частота увеличивается, согласно выбранным настройкам разгона. А так как обороты двигателя напрямую зависят от питающей частоты, это позволяет производить плавный набор скорости вращения электродвигателя.

При останове все происходит так же, только в обратную сторону.

Три наиболее распространенные схемы устройства плавного пуска.

Схема устройства плавного пуска для однофазного асинхронного электродвигателя. Она основана на двух семисторах, установленных на встречу друг другу.

Такая схема может еще применяться и для плавного пуска асинхронного двигателя от трех фаз, когда достаточно модулировать только одну фазу. Например, при легком пуске, и мощность двигателя —  несколько киловатт.

 

Вторая схема — это модуляция по двум фазам. Она применяется, когда мощность у двигателя уже большая (до нескольких сот киловатт), но ограничения по току обеспечивать нет необходимости.

Основной плюс такой схемы — плавный пуск электродвигателя, который обходится дешевле, чем полноценная трехфазная модуляция.

 


 

Последняя схема — это полноценное трехфазное модулирование. Из плюсов — возможность контроля над пусковыми токами, наиболее качественный плавный пуск асинхронного электродвигателя и остановка. Из минусов — цена, т. к. на всех трех фазах установлены семисторы, а они — наиболее дорогая деталь устройства плавного пуска.


 

Выше мы ознакомились с основными принципами работы устройств плавного пуска. Самостоятельно подобрать необходимое Вам устройство можно в разделе устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска (софт-стартеры) подбор, настройка

Устройства плавного пуска повышают экономичность работы электрических двигателей, защищают их и смежных потребителей от аварийных ситуаций. Софт-стартеры увеличивают срок безотказной работы ЭД, выигрывая в цене у частотных преобразователей.

Выбрать и купить устройство плавного пуска электродвигателя вы можете в интернет-магазине …


Области применения устройств плавного пуска

Устройства плавного пуска применяются на производствах, использующих мощные электрические двигатели и иногда ограниченные по мощности промышленные сети. Примеры приложений:

  • Строительство, добывающая и перерабатывающая промышленность (Насос для цемента, мешалка, миксеры, конвейеры и шнеки, компрессоры, мельницы)
  • Машиностроение (Станки разных типов, дробилки, червячная и бумагорезательная машины)
  • Системы водоснабжения (Погружной насос, лебедки)
  • Сельское хозяйство и ЖКХ (Сепараторы, насосы)
  • Металлургия (Электропривод)
  • Пищевая промышленность
  • Деревообработка (пилорама, ленточная и циркулярная пилы)
  • Подъемно-транспортное оборудование (эскалаторы)
  • Нефтехимическая индустрия
  • Энергетика
  • Электрические двигатели разных типов (синхронные, асинхронные)

Везде, где для производственных целей используется электрический двигатель, устройства плавного пуска (УПП) найдут себе оптимальное применение.


Назначение УПП

Устройства плавного пуска, выпускаемые в последние годы, решают все больше разных задач:

  • Стабилизируют питающую сеть, защищая подключенное к ней чувствительное оборудование (контроллеры, компьютеры)
  • Решают проблемы порчи продукции при рывках конвейеров
  • Контролируют плавность пуска, торможения и останова двигателя:
    • Ограничение пусковых токов, формирование кривой разгона и торможения (задание рампы)
    • Согласование крутящего момента и момента нагрузки
  • Защищают двигатели от:
    • Обрыва фаз и короткого замыкания
    • Перегрузки и недогрузки
    • Повышенного или пониженного напряжения, частоты сети
    • Блокировки ротора
    • Неправильного подключения, дисбалансов разных типов
    • Пробоя и перегрева
  • Организуют системы управления и сбора информации
  • Толчковый пуск
  • Экономия энергии в специфических нагрузках (например в насосно-вентиляторной)

Исполнение ряда этих функций предотвращает аварийные ситуации, риск возникновения которых высок в отсутствие УПП.

Преимущества устройств плавного пуска

Основные достоинства устройств плавного пуска:

  • Предельно быстрая реакция при отключении в аварийной ситуации
  • Существенно повышают надежность и долговечность приводных устройств/агрегатов
  • Полностью контролируют перегрузки двигателя и улучшают его защиту от неблагоприятных ситуаций, устраняют рывки и гидравлические удары
  • Организуют АСУ, за счет оперативной диагностики облегчают ремонтные работы
  • Защищают электрочувствительное оборудование от скачков мощности в сети
  • Экономят энергию
  • Дешевле частотных преобразователей


Модели приборов и аналоги

На рынке представлено множество моделей, различающихся своей функциональностью. Для примера отметим семейство CSX:

  • CSX – устройство плавного пуска/останова трехфазных АД общепромышленного типа. Подключается к общепромышленной сети (200-440 В или 200-575 В), диапазон мощностей до 110 кВт. Габариты компактные (устройства на токи 60А устанавливаются на DIN-рейку).
  • CSXi – отличается от собрата функционалом, добавлен комплекс функций защиты двигателя и контроль тока.


Недостатки

Основные недостатки устройств плавного пуска:

  1. Защита от короткого замыкания.

    Решение проблемы: частичное решение представляют собой специальные автоматы для защиты электродвигателей. + сами УПП устойчивы к определенным значениям токов КЗ (у CSX до 10 кА + доступны защитные предохранители). В иных случаях можно обратиться к частотным преобразователям.

  2. Возможная несостыковка с вводными автоматами. Пусковой ток хоть и снижен, но держится дольше и может вызвать срабатывание автомата защиты сети.

    Решение проблемы: Подбирайте вводной автомат с учетом тока плавного пуска, а не номинального и пускового в отсутствии УПП.


Принцип работы УПП

Принцип работы устройства плавного пуска заключается в ограничении подаваемого через него напряжения от сети на нагрузку/двигатель. На рисунке показан типовой случай подключения системы через входной автомат защиты. Алгоритмы передачи мощности настраиваются, а коммутация происходит при помощи управляемых силовых ключей (чаще всего – шунтируемых контактором тиристоров). При пуске двигателя происходит преобразование электрической энергии в кинетическую (по мере разгона ток падает в несколько раз до номинального). Софт-стартер, в свою очередь, ограничивает чрезмерно большой пусковой ток в начальной стадии, коммутируя тиристоры по заданному алгоритму и с учетом показаний датчиков.

Более подробно рабочие принципы рекомендуется рассмотреть на примере моделей CSX, EMX, SSI.

Выбрать и купить устройство плавного пуска вы можете в интернет-магазине РусАвтоматизация …

Особенности плавного пуска электродвигателей

Общепромышленные двигатели, применяемые в составе приводных механизмов конвейеров, насосов, воздуходувок и компрессоров, все имеют одно общее свойство: при пуске двигателя в обмотках возникает повышенный токи, которые могут в шесть раз превышать значение номинального тока двигателя. Повышенные значения тока негативно влияют на компоненты двигателя, снижая его ресурс, а также снижает качество электроэнергии питающей сети, особенно для больших электродвигателей начиная с 1 кВт и более. Именно поэтому для двигателей этого размера часто используют плавного пуска.


Идея плавного пуска заключается в постепенном повышении питающего напряжения, пока двигатель не выйдет на установившийся режим. Это снижает пусковой ток, но также снижает пусковой крутящий момент двигателя. Регулировка питающего напряжения двигателя осуществляется путем использования, расположенных спина к спине тиристоров либо симисторов на каждой питающей линии переменного тока. Тиристоры приводятся в действие на начальном этапе, таким образом, что их последовательные включения происходят с небольшой задержкой для каждого полупериода. Задержка переключения эффективно наращивает среднее переменное напряжение на двигателе, пока двигатель не выйдет на номинальное напряжение сети. После того, как двигатель достигает своей номинальной скорости вращения, он может быть переключен напрямую (схема байпас). Для управления большими двигателями, как правило, применяются устройства плавного пуска или частотные преобразователи.

Устройству плавного пуска можно противопоставить выключатель и разъединитель полного напряжения, который подключает полное напряжение непосредственно на клеммы двигателя при запуске (прямой пуск). Такой способ пуска, ограничивается маленькими мощностями двигателя, где повышенный пусковой ток не проблема.

Некоторые мягкие пускатели могут также обеспечивать функцию плавного останова для применений, где резкая остановка может вызвать привести к каким либо нарушениям и поломкам. Например для насосов, где быстрая остановка может принести к гидроудару в системе или для конвейерных лент, где материал может получить повреждения, если полотно остановить слишком быстро. При плавном останове используется то же принцип переключения силовых полупроводников, что и для плавного пуска.


Тиристоры в УПП пропускают часть напряжения в начале переходного процесса и постепенно увеличивают его в соответствии с установленным временем разгона. Тиристоры могут также осуществлять мягкую остановку, уменьшая напряжение двигателя в соответствии с установленным временем замедления.

Отдельный вид мягкого пуска, часто применяемый на трехфазных двигателях получил название «звезда-треугольник». Принцип заключается в переключении обмоток двигателя соединенных звездой в соединение треугольником когда двигатель выходит на установившейся режим и достигает номинальной частоты вращения. В данном случае устройство обычно состоит из контакторов на каждого из трех фаз, реле перегрузки и таймера, который задает продолжительность времени. Пусковой ток при таком методе составляет около 30% от значений при прямом пуске, а крутящий момент составляет около 25% от пускового момента при подключении напрямую. Данный способ пуска работает только тогда, когда есть на двигателе, в момент пуска, есть нагрузка. Однако также стоит учесть, что слишком нагруженные двигатели не будут иметь достаточный крутящий момент для разгона до номинальной скорости скорости.

Устройства плавного пуска, как правило, используется с асинхронными моторов. Но они также могут обеспечить определенные преимущества при питании синхронных двигателей. Причина в том, что многие синхронные двигатели в момент разгона ведут себя как асинхронные. То есть, существует задержка между вращающимся электрическим полем и положения ротора.

Скольжение наблюдаемое в переходных процессах пуска синхронного двигателя, как и в случае с асинхронными двигателями, синхронных двигателей может вызвать повышенные токи статора (в пять-восемь раз превышающий номинальный ток).

Как для синхронных так и для асинхронных двигателей, высокие значения пусковых токов статора и ротора приводит к снижению коэффициента мощности. Коэффициент мощности и, следовательно, эффективность повышается, когда электродвигатель ускоряется до его номинальной скорости вращения. В связи с этим, следует также отметить, что некоторые УПП могут служить в качестве регулятора напряжения двигателя, в зависимости от нагрузки, при наличии соответствующего котнтроллера. Контроллер отслеживает коэффициент мощности двигателя, который зависит от нагрузки двигателя. На малых нагрузках, коэффициент мощности является достаточно низким, соответственно контроллер уменьшает напряжение двигателя и, таким образом, ток электродвигателя.

Выбор устройства плавного пуска

Большинство применений, к которым относятся устройства плавного пуска можно разделить на основные категории использования: насосы, компрессоры и конвейеры. Есть несколько правил правильного выбора для каждой из этих категорий.

Время разгона для плавного пуска является настраиваемой величиной. Типичный время запуска для большинства применений составляет от 5 до 10 сек. Длительные периоды времени, как правило, можно найти в насосных и компрессорных системах, где есть высокая вероятность возникновения гидроударов.


Типичное УПП уменьшает крутящий момент двигателя и ток во время пуска. Устройства переключения «звезда-треугольник» выполняет то же самое, но с помощью переключения обмоток двигателя из звезды на треугольник в соответствующее время.

В большинстве случаев напряжение пуска составляет 30% от номинального напряжения сети. Винтовые компрессоры и конвейеры иногда начинают на более высоких уровнях (возможно 40%).

Устройства плавного пуска, как правило, выбираются той же мощности, что и двигатели. Для тяжелых режимов работы, распространенной практикой является выбор устройства плавного пуска по мощности на один типоразмер больше мощности электродвигателя.

Устройства плавного пуска (Софтстартеры). Виды и работа

Устройства плавного пуска (УПП)(Софтстартеры) представляет механизм, обеспечивающий плавный рост пусковых характеристик электродвигателей. Он смягчает процесс запуска и остановки работы электродвигателя.

Функции и возможности устройства плавного пуска

У двигателей, запустившихся в работу напрямую, характеристики значительно превышают номинальные значения. Повышенные значения пусковых токов и крутящего момента при пуске, являются источниками повреждений, это механические рывки, повреждения изоляции обмотки, перегрев, тяжелый старт и прочих проблем с электродвигателем. Но с помощью плавного пуска все нежелательные неисправности можно предупредить, поэтому электрические двигатели нуждаются в устройстве плавного пуска (УПП).

Главные функции УПП:

  • Плавный разгон и остановка.
  • Уменьшение пускового тока.
  • Согласование момента нагрузки с крутящим моментом двигателя.

В УПП напряжение на обмотках электродвигателя постепенно нарастает, обеспечивая ограничение тока. Благодаря этому, параметры электромашины при запуске сохраняются в неопасных пределах.

Устройство УПП

УПП выпускаются разных модификаций и могут отличаться принципом работы. Но все софтстартеры имеют одинаковые главные составляющие части.

Основные компоненты УПП:
  • Тиристоры. Эти элементы регулируют напряжение, которое подаётся на электродвигатель.
  • Блок печатных плат. Эта часть софтстартеров управляет тиристорами.
  • Радиаторы, вентиляторы. Эти приборы необходимы для рассеивания тепла.
  • Трансформатор тока. Благодаря этому компоненту, осуществляется измерение тока.
  • Корпус.

Некоторые устройства плавного пуска оснащены клавиатурой и дисплеем. Также в зависимости от типа софтстартера, прибор может быть оборудован встроенным реле перегрузки, из-за чего отпадает потребность во внешнем реле.

Принцип действия УПП
Регулировка пусковых характеристик осуществляется по двум принципам:
  1. Механическому.
  2. Электрическому.
Механические УПП:

Простой способ осуществить плавный запуск двигателя заключается в принудительном удерживании усиливающейся скорости вращения с помощью тормозных колодок, жидкостных муфт и других элементов.

Этот способ имеет существенные минусы:
  • Уменьшение напряжения снижает крутящий момент на валу.
  • Продолжительный старт мотора повышает риск перегрева двигателя.
  • Длительный запуск может привести к перегреву полупроводниковых компонентов УПП, после чего они могут выйти из строя.

Также механическое управление пуском осуществляется исключительно при небольших нагрузках либо запуске двигателя вхолостую.

Электрические УПП считаются более совершенными, их разделяют на два вида по специфике работы:

  1. Амплитудные. Софтстартеры этого типа обеспечивают старт мотора в холостом режиме либо с умеренной нагрузкой. Эти устройства постепенно повышают напряжение на клеммах электродвигателя до предельных показателей.
  2. Частотные (фазовые). Эти УПП управляют частотными характеристиками фазного тока, не снижая напряжение. Благодаря этому, запустить мотор удается даже при большой нагрузке.
Фазовые УПП предоставляют следующие преимущества:
  • Возможность осуществлять размеренное прибавление вращательной частоты в рабочем режиме.
  • Гарантируют стабильность высокой мощности мотора даже при смене скорости вала.
Минусы фазовых УПП:
  • Сложность монтажа.
  • Сложная наладка.

Электрические приборы для плавного пускового процесса не имеют таких недостатков, которые могли бы привести к неполадке самого устройства или двигателя. Они всегда оправдывают себя при эксплуатации, но стоят гораздо дороже УПП с механическим управлением.

Виды УПП
УПП разделяют на следующие типы:
  • Регуляторы напряжения, в которых присутствует функция обратной связи. Это усовершенствованные модели УПП, контролирующие фазовый сдвиг между током в обмотках и напряжением.
  • Регуляторы напряжение, в которых отсутствует функция обратной связи. Приборы широко используются по сравнению с другими пускателями. Управление в них можно осуществлять по двум либо трем фазам исключительно по указанным ранее параметрам.
  • Регуляторы пускового момента. Эти приборы могут координировать исключительно одну фазу электродвигателя. А это позволяет контролировать пусковой момент двигателя и совсем незначительно снижать пусковой ток. Можно сказать, эти регуляторы не контролируют ток, его уменьшение малозаметно, поэтому он практически такой, как при прямом запуске. Если такой ток будет протекать по обмоткам двигателя дольше, чем обычно при прямом пуске, то может возникнуть, перегрев электродвигателя. Поэтому этот тип УПП не используется для устройств, требующих снижение пусковых токов. Но их можно использовать для плавного запуска однофазных асинхронных электродвигателей.
  • Регуляторы тока с обратной связью. Это наиболее прогрессивные устройства для плавного пуска. Они осуществляют прямой контроль над током, что позволяет более точно управлять пуском. Преобладают простой настройкой, а также программированием пускателя. Большая часть параметров устанавливается автоматически.

Приборы, управляющие напряжением и не имеющие обратной связи, являются наиболее распространённым видом УПП. Они бывают двух- и трехфазными. Эти УПП могут контролировать напряжение в двух и сразу в трех фазах двигателя. Регулирование выполняется исключительно по ранее заданной программе, которая включает показатели исходного напряжения пуска и точное время, за которое напряжение должно дорасти до номинального значения. Некоторые модели этих пускателей способны ограничивать пусковой ток, но чаще всего это ограничение связано с уменьшением напряжения при пуске двигателя. Также они могут управлять процессом замедления, медленно снижая напряжение для остановки.

Электрические и механические характеристики этих устройств отвечают всем стандартным требованиям, предъявляемым к УПП. Но более совершенным вариантом этих софтстартеров являются регуляторы, имеющие обратную связь.

Регуляторы напряжения с обратной связью получают данные о токе двигателя и, пользуясь этой информацией, приостанавливают рост напряжения во время запуска. Снижать нарастание напряжения регуляторы начинают тогда, когда током будут достигнуты предельные значения, которые указываются заранее. Такие УПП позволяют осуществлять запуск с минимальным значением тока и удовлетворительным значением крутящего момента. А данные, которые они получают, применяются для организации защит от дисбаланса фаз, перегрузки и пр.

Применение УПП

УПП эксплуатируются во всех областях промышленности и сельского хозяйства. Их можно применять везде, где присутствует электродвигатель. Но выбирают устройства плавного пуска исходя из нагрузки двигателя, а также частоты запусков.

При небольших нагрузках и не частых запусках следует устанавливать регуляторы без обратной связи или регуляторы пускового момента. Эти УПП подходят для шлифовальных станков, некоторых типов вентиляторов, вакуумных насосов и пр. оборудования с низкими нагрузками.

При частых инерционных запусках и высокой нагрузке рекомендованы регуляторы с обратной связью. Их целесообразно применять в центрифуге, ленточной пиле, вертикальном конвейере, распылителе и т.п.

Достоинства и наличие недостатков

Применение устройства плавного пуска снижает вероятность перегрева двигателя.

Таким образом, можно выделить главные плюсы использования УПП:
  • Повышают срок службы электродвигателей и других исполнительных устройств, контактирующих с электродвигателем.
  • Понижают расход энергии.
  • Снижают затраты на эксплуатацию машин.
  • Регулирует длительность разгона и торможения электрического двигателя.
  • Снижает силу электромагнитных помех.
  • Монтируется и эксплуатируется без особых трудностей.
Недостатки:
  • Не выполняют возврат направления вращения.
  • Не контролируют в установившемся режиме частоту вращений двигателя.
  • Уменьшить пусковой ток до меньших значений, требующихся в момент старта для вращения ротора.

Устройства плавного пуска электродвигателя, считаются распространёнными приборами, решающими проблемы прямого пуска.

Похожие темы:

Что такое устройство плавного пуска

Устройство плавного пуска — это электронный блок, предназначенный для плавного запуска и останова трехфазного асинхронного двигателя. Кроме пуска и торможения двигателя, софтстартер нужен для защиты асинхронного электродвигателя во время работы. Софтстартер будет полезен в тех случаях, где нет необходимости регулировать скорость. Он нужен для запуска циркулярных пил, насосов, вентиляторов или других механизмов.

Устройство плавного пуска — принцип работы

Рассмотрим принцип работы наших устройств плавного пуска. В софтстартерах серии SSB-21 интенсивность разгона и торможения реализуется за счет изменения угла открытия тиристоров Т1-Т4. Тиристоры позволяют плавно регулировать напряжение на обмотках двигателя, а система управления на контроллере позволяет ограничивать пусковое значение тока. Структурная схема нашего устройства представлена на рисунке.

Наши устройства оснащены реле байпасса К1.1 и К1.2. Байпасс предназначен для шунтирования тиристоров после окончания разгона двигателя. Это позволяет избавится от тепловых потерь на тиристорах и улучшить гармонический состав потребляемого напряжения. В отличии от многих конкурентов, байпас во всех моделях SSB-21 встроен внутрь корпуса, его не нужно дополнительно покупать и он не занимает лишнего места при установке в электрошкафу.

В устройстве плавного пуска предусмотрено три режима разгона (рисунки А — В) и торможения (рисунок Г). Можно настроить нужный режим и добится необходимой интенсивности разгона или остановки. Есть все необходимые защиты: от перегрузки, недогрузки, неправильного чередования фаз или обрыва одной из них. На рисунках А — Г приведены графики изменения напряжения и тока для разных режимов разгона и торможения.

В устройствах плавного пуска SSB-21 мы использовали собственный алгоритм управления тиристорами, который позволяет минимизировать возникновение “сквозных токов” в двигателе и перекосов потребляемого напряжения. Алгоритм использует информацию о величине тока и данные о состоянии тиристоров. Ток электродвигателя измеряется в проходной фазе, при помощи трансформатора тока, а состояние тиристоров определяется специальной электронной схемой.

Система управления построена на производительном и надежном 32-разрядном микроконтроллере. Предусмотрено наличие аналогового выхода — он нужен для отображения степени нагрузки двигателя. Есть дискретные выходы типа “сухой контакт” и гальванически развязанные дискретные входы.

Подробнее о характеристиках вы можете почитать на нашем сайте или в руководстве по эксплуатации.

Руководство по плавному запуску | Что такое Soft Start

Вы когда-нибудь задумывались, существует ли альтернативный способ запуска двигателей ваших различных машин и единиц оборудования? Обычный стартап выполняет свою работу, но во многих отношениях она не идеальна. Есть ли альтернативный метод, который вы могли бы использовать? Если так, то, что это?

Если вы когда-либо задавали себе какой-либо из этих вопросов, мы рады сообщить вам, что ответ положительный — есть альтернативный метод.Это называется «мягкий старт». Сегодня мы потратим немного времени на то, чтобы обсудить это с вами.

Что такое плавный пуск двигателя?

Устройство плавного пуска — это дополнительное устройство, которое может быть добавлено к обычному электродвигателю переменного тока, что позволит двигателю использовать другой метод запуска. Назначение этого устройства — снизить нагрузку на двигатель во время типичной фазы включения двигателя.

Для этого устройство плавного пуска будет медленно и постепенно подавать на двигатель возрастающие напряжения.Это обеспечивает плавное ускорение мощности вместо внезапного и резкого скачка мощности, который потенциально может вызвать повреждение двигателя и машины в целом.

В то время как в большинстве типичных запусков в двигатель сразу подается электрический ток, плавный пуск обеспечивает плавный и устойчивый линейный наклон мощности. Это снижает общий износ цепей двигателя, в результате чего в целом машина становится более здоровой, и вероятность ее быстрого выхода из строя снижается. В зависимости от того, какую конкретную модель устройства плавного пуска вы выберете, некоторые из них могут регулировать пусковое напряжение и время, необходимое для полного включения двигателя.

Как работает мягкий старт?

По сути, устройство плавного пуска работает, контролируя величину напряжения, протекающего через цепи двигателя. Это достигается за счет ограничения крутящего момента в двигателе. Это, в свою очередь, позволяет устройству плавного пуска снижать напряжение и позволяет ему постепенно останавливать снижение напряжения, чтобы обеспечить плавное изменение тока.

В дополнение к этому в некоторых моделях устройств плавного пуска могут использоваться твердотельные устройства. Эти устройства являются еще одним средством управления количеством электрического тока, протекающего через двигатель.Это позволяет устройству плавного пуска управлять током в трех отдельных фазах, чтобы обеспечить более точные уровни управления.

Многие электрические устройства плавного пуска также используют серию кремниевых выпрямителей (SCR) или тиристоров, чтобы ограничить напряжение до более управляемой величины для двигателя, когда он начинает запускаться. Эти тиристоры имеют состояние ВКЛ, когда они позволяют току течь, и состояние ВЫКЛ, где они контролируют и ограничивают электрический ток. Когда вы включаете свою машину, эти SCR активируются, ограничивают напряжение, а затем расслабляются, когда машина достигает полной мощности. Это снижает температуру двигателя и снижает общую нагрузку.

Хотя электрические устройства плавного пуска являются одним из примеров возможного решения для плавного пуска, они не являются единственным доступным решением. Существуют также механические варианты, которые меньше зависят от электрического тока и больше от физических и механических решений.

В механических устройствах плавного пуска

используются муфты и различные муфты, в которых используются жидкости, стальная дробь или магнитные силы для уменьшения крутящего момента в двигателе. Как обсуждалось ранее, это ограничивает скачок напряжения, протекающего через двигатель, и позволяет ему включаться более мягко и легко.

Какие общие области применения устройств плавного пуска?

Теперь, когда у вас есть некоторый опыт в том, что такое мягкий пуск, как он работает и для чего он используется, возникает следующий логичный вопрос: когда мне нужен плавный пуск? Он нужен для каждого мотора? Это необходимо только для некоторых ваших машин, или вам следует установить устройство плавного пуска на каждый свой двигатель?

Первый ответ: ни один двигатель не нуждается в устройстве плавного пуска. Без них может обойтись любой мотор.Это означает, что вы не должны испытывать чрезмерного давления при их установке.

Тем не менее, существует множество двигателей, для которых установка устройства плавного пуска принесет большую пользу, и некоторые двигатели выиграют больше, чем другие. Это связано с тем, что некоторые двигатели более подвержены поломке и износу из-за избыточного электрического тока во время фазы запуска. Вот лишь несколько мест, где устройства плавного пуска обычно используются для облегчения процесса запуска:

1. Насосы

В различных применениях насосов существует риск скачков напряжения. При установке устройства плавного пуска и постепенной подачи электрического тока на двигатель этот риск значительно снижается.

2. Конвейерные ленты

С конвейерными лентами всегда возможно, что внезапный запуск может вызвать проблемы. Ремень может дергаться и смещаться. Обычный пуск также увеличивает ненужную нагрузку на компоненты привода ремня.При установке устройства плавного пуска ремень будет запускаться более плавно, и у ремня будет больше шансов оставаться на правильном пути.

3. Вентиляторы и аналогичные системы

В системах с ременными приводами потенциальные проблемы аналогичны тем, которые возникают с конвейерными лентами. Внезапный и резкий старт означает, что ремень может соскользнуть с пути. Мягкий запуск исправляет эту проблему.

4. Электрические вертолеты

Нетрудно понять, почему для вертолета может быть катастрофой внезапный, резкий старт.Это может быть опасно, если пропеллеры внезапно и резко начнут работать с внезапным всплеском. Вместо этого мягкий пуск позволяет гребным винтам запускаться плавно.

В чем преимущество использования устройств плавного пуска?

Почему вам следует использовать устройства плавного пуска? В конце концов, это будет означать вложение дополнительных денег. Это действительно того стоит? Стоит ли вкладывать свое время и деньги в это дополнение к вашему мотору?

Хотя это зависит от самого двигателя, мы думаем, что оно того стоит.Вот некоторые из основных преимуществ, которые вы можете ожидать от установки устройства плавного пуска на свой двигатель:

1. Снижение энергопотребления

Снижение количества энергии, необходимой вашим машинам, всегда является идеальной целью. Имеет смысл только то, что устройство плавного пуска может этому способствовать. При обычном запуске двигатель немедленно начинает расходовать максимальное количество энергии и продолжает это делать в течение всего времени работы двигателя.

При плавном пуске напряжение постепенно нарастает до максимума.Это означает, что в целом расходуется меньше энергии.

2. Снижение риска скачков напряжения

Когда максимальное напряжение немедленно достигает вашего двигателя, чтобы запустить его, всегда существует вероятность того, что цепи будут перегружены, и ваш двигатель испытает скачок напряжения. Плавный пуск — отличная мера защиты от скачков напряжения. Вместо того, чтобы бросать в цепи сразу всю мощность, напряжение нарастает постепенно.

3. Регулируемое время разгона

Не все устройства плавного пуска оснащены этой опцией, но некоторые из них есть, и это дает значительное преимущество. С помощью этой опции вы можете выбрать, сколько времени вы хотите, чтобы ваш двигатель включался.

Если вы знаете, что ваш двигатель или машина подвержены скачкам напряжения или, например, старые и изношенные, вы можете настроить их так, чтобы они включались через некоторое время. С другой стороны, если вы знаете, что ваша машина прочная и надежная, возможно, у вас все в порядке, если ей потребуется меньше времени для включения.В любом случае такая гибкость и настраиваемость — огромное преимущество.

4. Потенциальное увеличение количества возможных пусков в час

Для обычного включения двигателя требуется много энергии. Это означает, что, в зависимости от машины, она может не включать чрезмерное количество раз в течение определенного часа.

Однако при плавном пуске ваш двигатель будет расходовать меньше энергии при каждом включении, а это означает, что он может включаться чаще.

5. Снижение риска перегрева

Сильный скачок энергии, связанный с обычным запуском, иногда может вызвать перегрев двигателя. Этот перегрев может быть безвредным, но он также может привести к временному отключению двигателя и даже вызвать его долговременное повреждение.

Само собой разумеется, что мягкий пуск не требует этого начального выброса мощности. Вместо этого на двигатель подается небольшой скачок электричества, что значительно снижает риск перегрева.

6. Повышение операционной эффективности

Обычные стартапы иногда могут работать отлично. Однако в других случаях они могут вызвать проблемы. Двигатель может перегреться. Машина может работать неправильно. Возможно, произошел скачок напряжения.

Поскольку риск этих проблем устраняется или значительно снижается с плавным пуском, ваша машина сможет работать более эффективно и с меньшим риском проблем и повреждений.

7. Увеличенный срок службы

Невозможно гарантировать что-то вроде срока службы машины.Все может случиться, и в любой момент может произойти повреждение. Однако можно поспорить, что, добавив к машине устройство плавного пуска, вы продлите срок ее службы.

В этом есть смысл — вы снижаете риск многих инцидентов и несчастных случаев, которые могут привести к окончанию срока службы машины.

В чем разница между плавным пуском и ЧРП?

ЧРП имеет некоторое сходство с устройством плавного пуска, но существует достаточно различий, чтобы выделить его в отдельный класс.ЧРП, официально известный как частотно-регулируемый привод, представляет собой устройство управления двигателем, которое контролирует скорость асинхронного двигателя переменного тока. Это означает, что он может контролировать, насколько быстро двигатель работает во время циклов пуска и останова, а также во время обычного рабочего цикла.

Исходя из этого, легко увидеть сходство между ЧРП и плавным пуском. У обоих есть способ контролировать количество мощности, проходящей через двигатель во время его запуска, и оба могут помочь предотвратить такие вещи, как скачки напряжения и проблемы во время запуска.Однако они различаются по методу, который они используют для достижения этой цели.

Что использовать: устройство плавного пуска или частотно-регулируемый привод?

ЧРП обычно предпочтительнее, если вашей главной целью является экономия энергии. Это связано с тем, что частотно-регулируемый привод ограничивает не только скорость двигателя во время фазы включения. Это также может помочь вам контролировать скорость во время обычного рабочего цикла, а также во время фазы отключения питания. Это делает их идеальными для снижения мощности, когда она не нужна, что приводит к снижению общих затрат энергии.

Частотно-регулируемые приводы

также являются хорошим выбором в ситуациях, когда важно иметь возможность контролировать скорость и плавность работы машины. Под это описание подходят такие приложения, как лифты и эскалаторы. В подобных приложениях вы сможете контролировать постоянную скорость этих единиц оборудования и предотвратить неожиданные скачки напряжения.

Каковы некоторые общие причины неудач плавного запуска?

Каким бы прекрасным ни был плавный пуск, он не безошибочен.Как и в случае с любым другим оборудованием или механизмами, правильное сочетание проблем может привести к их выходу из строя или поломке. Хотя в обозримом будущем устройство плавного пуска должно быть в хорошем рабочем состоянии, вы никогда не знаете, что может случиться.

Если вы заметили проблему или неисправность в устройстве плавного пуска, это может быть связано с одной из следующих проблем:

  • Слишком много тепла: Как упоминалось ранее, перегретая машина может вызвать множество других проблем. Вероятность перегрева машины с плавным пуском ниже, чем у машины с обычным пуском, но это все же возможно.
  • Слишком высокое напряжение: Поскольку вся цель плавного пуска состоит в том, чтобы сначала ограничить величину электрического тока, это маловероятно. Однако, если во время запуска на двигатель подается более высокое напряжение, чем обычно, это может привести к проблемам.
  • Слишком большой ток: Это проблема, аналогичная проблеме слишком большого напряжения.Если вначале в двигатель будет протекать слишком большой ток, это может привести к перегрузке цепей и неисправности.

Хотя это может создать впечатление, что плавный пуск чреват проблемами и сбоями, на самом деле все наоборот. Плавный запуск делает ваши двигатели и оборудование менее склонными к сбоям и отлично защищает их от таких вещей, как перегрев и скачки напряжения. Они также значительно продлевают срок службы большинства двигателей.

Нельзя сказать, что плавный пуск никогда не выходит из строя и не вызывает проблем, но, как правило, он очень надежен и обеспечивает дополнительный уровень безопасности и защиты ваших двигателей.

Ремонт устройств плавного пуска

Обратитесь в глобальную электронную службу по вопросам ремонта сегодня

Есть ли у вас двигатели, промышленная электроника, гидравлика или другое оборудование, которые нуждаются в обслуживании и ремонте? Если да, то Global Electronic Services всегда готова помочь. Наш стандартный срок ремонта составляет от одного до пяти дней, и мы также предлагаем срочные услуги от одного до двух дней, если работа требует срочного внимания. Чтобы начать ремонт, просто свяжитесь с нами и запросите ценовое предложение.Если у вас возникнут дополнительные вопросы, мы будем рады ответить на них по телефону 877-249-1701.

Запросить цену

Основы устройства плавного пуска, принцип работы с примером и преимуществами

Устройство плавного пуска — это любое устройство, которое управляет ускорением электродвигателя с помощью управления приложенным напряжением.

А теперь напомним вкратце о необходимости иметь стартер для любого двигателя.

Асинхронный двигатель может запускаться самостоятельно из-за взаимодействия между потоком вращающегося магнитного поля и потоком обмотки ротора, вызывая высокий ток ротора при увеличении крутящего момента.В результате статор потребляет большой ток, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, потребляется большой ток (превышающий номинальный ток), что может вызвать нагрев двигателя и, в конечном итоге, его повреждение. Чтобы этого не произошло, нужны пускатели двигателей.

Пуск двигателя возможен 3 способами

  • Подача напряжения полной нагрузки через определенные промежутки времени: прямой пуск от сети
  • Постепенное применение пониженного напряжения: пускатель со звезды на треугольник и устройство плавного пуска
  • Пуск ходовой части обмотки: Пускатель автотрансформатора
Определение плавного пуска

А теперь уделим особое внимание плавному запуску.

С технической точки зрения устройство плавного пуска — это любое устройство, уменьшающее крутящий момент, прилагаемый к электродвигателю. Обычно он состоит из твердотельных устройств, таких как тиристоры, для управления подачей напряжения питания на двигатель. Пускатель работает по тому, что крутящий момент пропорционален квадрату пускового тока, который, в свою очередь, пропорционален приложенному напряжению. Таким образом, крутящий момент и ток можно регулировать, уменьшая напряжение во время запуска двигателя.

Может быть два типа управления с помощью устройства плавного пуска:

Управление открытием : Пусковое напряжение подается со временем, независимо от потребляемого тока или скорости двигателя.Для каждой фазы два SCR подключаются друг к другу, и SCR сначала проводятся с задержкой 180 градусов в течение соответствующих полуволновых циклов (для которых проводит каждый SCR). Эта задержка постепенно уменьшается со временем, пока подаваемое напряжение не возрастет до полного напряжения питания. Это также известно как система изменения напряжения во времени. Этот метод не имеет значения, поскольку он не контролирует ускорение двигателя.

Управление по замкнутому контуру : Любая из выходных характеристик двигателя, таких как потребляемый ток или скорость, отслеживается, и пусковое напряжение изменяется соответствующим образом для получения требуемого отклика.Ток в каждой фазе контролируется, и если он превышает определенную уставку, изменение напряжения по времени останавливается.

Таким образом, основной принцип устройства плавного пуска состоит в том, чтобы управлять углом проводимости тиристоров, подачей напряжения питания.


2 Компоненты базового устройства плавного пуска
  • Выключатели питания , такие как тиристоры, которые должны управляться по фазе, чтобы они применялись для каждой части цикла. В трехфазном двигателе по два тиристора подключены спина к каждой фазе.Коммутационные устройства должны иметь номинальное значение, по крайней мере, в три раза больше, чем напряжение сети.
  • Control Logic с использованием ПИД-контроллеров или микроконтроллеров или любой другой логики для управления приложением напряжения затвора к SCR, то есть для управления углом срабатывания SCR, чтобы заставить SCR проводить в требуемой части цикла напряжения питания.
Рабочий пример электронной системы плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя

Система состоит из следующих компонентов.

  • Два спина к спине SCR для каждой фазы, то есть всего 6 SCR.
  • Логическая схема управления
  • в виде двух компараторов LM324 и LM339 для создания уровня и линейного напряжения и оптоизолятора для управления приложением напряжения затвора к каждому тиристору в каждой фазе.

Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.

Блок-схема, показывающая электронную систему плавного пуска для 3-фазного асинхронного двигателя

Напряжение уровня генерируется с помощью компаратора LM324, инвертирующий вывод которого подается с использованием источника постоянного напряжения, а неинвертирующий вывод подается через конденсатор, подключенный к коллектору NPN-транзистора.Зарядка и разрядка конденсатора приводят к соответствующему изменению выходного сигнала компаратора и изменению уровня напряжения с высокого на низкий. Напряжение этого выходного уровня подается на неинвертирующий вывод другого компаратора LM339, на инвертирующий вывод которого подается линейно нарастающее напряжение. Это линейное напряжение создается с помощью другого компаратора LM339, который сравнивает пульсирующее напряжение постоянного тока, приложенное к его инвертирующему выводу, с чистым постоянным напряжением на его неинвертирующем выводе и генерирует опорный сигнал нулевого напряжения, который преобразуется в линейный сигнал путем зарядки и разрядки электролитный конденсатор.

Компаратор 3 rd LM339 выдает сигнал высокой ширины импульса для каждого напряжения высокого уровня, который постепенно уменьшается по мере уменьшения напряжения уровня. Этот сигнал инвертируется и подается на оптоизолятор, который подает стробирующие импульсы на тиристоры. По мере падения уровня напряжения ширина импульса оптоизолятора увеличивается, и чем больше ширина импульса, тем меньше задержка, и постепенно тиристор срабатывает без какой-либо задержки. Таким образом, управляя длительностью между импульсами или задержкой между приложениями импульсов, регулируется угол включения SCR и регулируется подача тока питания, таким образом управляя выходным крутящим моментом двигателя.

Весь процесс представляет собой систему управления без обратной связи, в которой время подачи импульсов запуска затвора на каждый тиристор регулируется в зависимости от того, насколько раньше линейное напряжение снижается от уровня напряжения.

Преимущества мягкого старта

Теперь, когда мы узнали, как работает электронная система плавного пуска, давайте вспомним несколько причин, по которым ее предпочитают другим методам.

    • Повышенный КПД : КПД системы плавного пуска, использующей твердотельные переключатели, больше из-за низкого напряжения в открытом состоянии.
    • Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, и это обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков.
  • Управляемое ускорение : Ускорение двигателя регулируется плавно.
  • Низкая стоимость и размер : Это обеспечивается за счет использования твердотельных переключателей.

Как работает плавный пуск?

Устройство плавного пуска — это любое устройство, которое управляет ускорением электродвигателя посредством управления приложенным напряжением.

Асинхронный двигатель имеет возможность самозапуска из-за взаимодействия между потоком вращающегося магнитного поля и потоком обмотки ротора, вызывая высокий ток ротора при увеличении крутящего момента. В результате статор потребляет большой ток, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, потребляется большой ток (превышающий номинальный ток), что может вызвать нагрев двигателя и, в конечном итоге, его повреждение. Чтобы этого не произошло, нужны пускатели двигателей.

Пуск двигателя возможен 3 способами:

  1. Подача напряжения полной нагрузки через определенные промежутки времени: прямой пуск от сети
  2. Постепенное применение пониженного напряжения: пускатель звезда-треугольник и устройство плавного пуска
  3. Применяющая часть обмотки пуска: Автотрансформаторный пускатель

Определение плавного пуска


С технической точки зрения устройство плавного пуска — это любое устройство, которое снижает крутящий момент, прилагаемый к электродвигателю.Обычно он состоит из твердотельных устройств, таких как тиристоры, для управления подачей напряжения питания на двигатель. Пускатель работает по тому, что крутящий момент пропорционален квадрату пускового тока, который, в свою очередь, пропорционален приложенному напряжению. Таким образом, крутящий момент и ток можно регулировать, уменьшая напряжение во время запуска двигателя.

С помощью устройства плавного пуска может быть два типа управления:

1) Открытое управление: Пусковое напряжение подается со временем, независимо от потребляемого тока или скорости двигателя.Для каждой фазы два SCR подключаются друг к другу, и SCR сначала проводятся с задержкой 180 градусов в течение соответствующих полуволновых циклов (для которых проводит каждый SCR). Эта задержка постепенно уменьшается со временем, пока подаваемое напряжение не возрастет до полного напряжения питания. Это также известно как система изменения напряжения во времени. Этот метод не имеет значения, поскольку он фактически не контролирует ускорение двигателя.

2) Управление по замкнутому контуру: Контролируется любая из выходных характеристик двигателя, таких как потребляемый ток или скорость, и соответственно изменяется пусковое напряжение для получения требуемого отклика.Ток в каждой фазе контролируется, и если он превышает определенную уставку, изменение напряжения по времени останавливается.

Таким образом, основной принцип устройства плавного пуска состоит в том, чтобы контролировать угол проводимости тиристоров, подавая напряжение питания.

Компоненты базового устройства плавного пуска

  • Переключатели мощности, такие как тиристоры, которые должны управляться по фазе, чтобы они применялись для каждой части цикла. В трехфазном двигателе по два тиристора подключены спина к каждой фазе.Коммутационные устройства должны иметь номинальное значение, по крайней мере, в три раза больше, чем напряжение сети.
  • Логика управления с использованием ПИД-контроллеров или микроконтроллеров или любой другой логики для управления приложением напряжения затвора к тиристору, то есть для управления углом срабатывания тринистора, чтобы заставить тиристор работать в требуемой части цикла напряжения питания.

Рабочий пример электронной системы плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя

Система состоит из следующих компонентов:

  • Два спина к спине SCR для каждой фазы, т.е.е. Всего 6 SCR.
  • Схема логики управления в виде двух компараторов — LM324 и LM339 для создания уровня и линейного напряжения и оптоизолятора для управления приложением напряжения затвора к каждому тиристору в каждой фазе.
Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.

Напряжение уровня генерируется с помощью компаратора LM324, инвертирующий вывод которого питается от источника постоянного напряжения, а неинвертирующий вывод подается через конденсатор, подключенный к коллектору NPN-транзистора.Зарядка и разрядка конденсатора приводит к соответствующему изменению выходного сигнала компаратора и изменению уровня напряжения с высокого на низкий. Напряжение этого выходного уровня подается на неинвертирующий вывод другого компаратора LM339, на инвертирующий вывод которого подается напряжение с линейным нарастанием. Это линейное напряжение создается с помощью другого компаратора LM339, который сравнивает пульсирующее напряжение постоянного тока, приложенное к его инвертирующему выводу, с чистым постоянным напряжением на его неинвертирующем выводе и генерирует опорный сигнал нулевого напряжения, который преобразуется в линейный сигнал путем зарядки и разрядки электролитный конденсатор.

Третий компаратор LM339 выдает сигнал большой ширины импульса для каждого напряжения высокого уровня, который постепенно уменьшается по мере уменьшения напряжения уровня. Этот сигнал инвертируется и подается на оптический изолятор, который подает импульсы затвора на тиристоры. По мере падения уровня напряжения ширина импульса оптического изолятора увеличивается, и чем больше ширина импульса, тем меньше задержка, и постепенно тиристор срабатывает без какой-либо задержки. Таким образом, управляя длительностью между импульсами или задержкой между приложениями импульсов, регулируется угол включения SCR и регулируется подача тока питания, таким образом управляя выходным крутящим моментом двигателя.

Весь процесс фактически представляет собой систему управления без обратной связи, в которой время подачи импульсов запуска затвора на каждый тиристор регулируется в зависимости от того, насколько раньше линейное напряжение снижается от уровня напряжения.

Преимущества мягкого старта


Теперь, когда мы узнали, как работает электронная система плавного пуска, давайте вспомним несколько причин, по которым ее предпочитают другим методам.
  • Повышенный КПД : КПД системы плавного пуска, использующей твердотельные переключатели, больше из-за низкого напряжения во включенном состоянии.
  • Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, что обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков.
  • Управляемое ускорение : Ускорение двигателя регулируется плавно.
  • Low C ost и размер : Это обеспечивается за счет использования твердотельных переключателей.

Что такое устройство плавного пуска, принцип работы, схема, преимущества

Асинхронный двигатель имеет множество применений, и для его плавного и безопасного пуска требуются некоторые пусковые устройства.Различные методы пуска используются для пуска асинхронных двигателей , таких как пускатель звезда-треугольник , пускатель прямого включения , пускатель с автотрансформатором , пускатель с автотрансформатором , устройство плавного пуска и частотно-регулируемый привод. (частотно-регулируемый привод полной формы).

В этой статье мы собираемся обсудить устройство плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя, схему устройства плавного пуска, работу устройства плавного пуска, применение, преимущества, блок, мощность, схему управления, принцип работы, использование.

Устройство плавного пуска — это еще одна форма устройства плавного пуска с пониженным напряжением для пуска трехфазного асинхронного двигателя.Устройство плавного пуска также называется твердотельным контроллером.

Устройство плавного пуска не изменяет частоту, как ЧРП. Вместо этого он увеличивает уровень напряжения, подаваемого на двигатель, от начального значения до полного напряжения.

В этом основное отличие устройства плавного пуска от VFD (частотно-регулируемый привод).

Первоначально приложенное напряжение низкое, оно предназначено только для преодоления зубчатых колес или натяжения приводных ремней и т. Д. Во избежание резких рывков во время запуска. Постепенно напряжение увеличивается, крутящий момент также увеличивается, и двигатель начинает ускоряться.

Преимущества устройства плавного пуска. Методы пуска — это возможность регулировки крутящего момента в соответствии с конкретными потребностями.

Благодаря использованию устройства плавного пуска , , , пусковой ток снижен, это помогает защитить двигатель от высокого пускового тока, а также предотвращает резкое падение напряжения питания. Устройство плавного пуска также обеспечивает плавный останов в качестве пуска. Следовательно, он может быть подходящим там, где требуется плавная остановка, например, конвейерная лента , водяные насосы .


Основные преимущества использования устройства плавного пуска: снижение пускового тока, что позволяет избежать падения напряжения в сети.

Уменьшается крутящий момент, что снижает механические нагрузки на оборудование и приводит к уменьшению потребности в обслуживании и техническом обслуживании, а также к увеличению срока службы оборудования.

Блок-схема устройства плавного пуска:

Однолинейная схема устройства плавного пуска

Устройство плавного пуска содержит только несколько основных компонентов тиристора для регулирования напряжения на двигателе.В дополнение к этому радиатор и вентилятор для отвода тепла в окружающую среду.

В зависимости от модели устройства плавного пуска оно может быть оборудовано встроенным электронным реле перегрузки (EOL), что устраняет необходимость во внешнем реле.


Принцип работы устройства плавного пуска:

Работа устройства плавного пуска основана на угле включения тиристора или тиристора.

Блок тиристоров устройства плавного пуска
Угол включения тиристора при пуске

Где,

Белая часть = тиристор ВЫКЛ.

Синяя часть = тиристор ВКЛ

Устройство плавного пуска содержит количество антипараллельных , подключенных к тиристору .Каждая фаза имеет пару тиристоров.


Тиристор — это полупроводниковые устройства, которые обычно изолированы, но, подавая сигнал зажигания на затвор, они начинают проводить и пропускать через него ток и напряжение.

Во время запуска для выполнения плавного пуска сигнал зажигания посылается на тиристоры, так что через него проходит только последняя часть каждого полупериода синусоидальной волны напряжения.

И после запуска, запускающий сигнал посылает все раньше и раньше, чтобы позволить все большей и большей части волны напряжения проходить через тиристор.

В конечном итоге пусковой сигнал отправляется после каждого перехода через ноль, чтобы разрешить 100% -ное напряжение через тиристор.

Во время остановки выполняется обратное действие.

Сначала полное напряжение проходит через тиристоры, и, когда начинается останов, сигнал зажигания отправляется позже, а затем пропускает все меньшее и меньшее напряжение, пока не будет достигнуто конечное напряжение. После этого больше не подается напряжение на двигатель и двигатель останавливается.

Пуск: Тиристор пропускает через себя часть напряжения вначале, а после увеличения, соответственно, время разгона, установленное для пуска.

Останов: Тиристор находится в режиме полной проводимости, когда начинается плавный останов, напряжение снижается по мере того, как время нарастания задано для останова.

Напряжение снижается при запуске, следовательно, уменьшается ток и крутящий момент.

если напряжение снижается до 50% от полного напряжения, ток будет уменьшен примерно до 50% от максимального тока на этой скорости, а крутящий момент будет уменьшен примерно до 25% от максимального крутящего момента.

Способы подключения устройства плавного пуска к двигателю

Схема подключения устройства плавного пуска

Встроенное соединение:

Этот способ подключения устройства плавного пуска наиболее распространен.Все три фазы соединены последовательно с главным контактором, реле перегрузки и устройством плавного пуска, следующим за двигателем.

В линейном исполнении для двигателя 100 А требуются устройство плавного пуска, реле перегрузки и главный контактор того же номинала (100 А).

Внутри дельты:

Соединение «внутри треугольника» позволяет подключить устройство плавного пуска по схеме треугольника и, таким образом, легко заменить существующий пускатель Y / D. чтобы добиться более рентабельной.

При использовании устройства плавного пуска «внутри треугольника» есть два варианта подключения главного контактора; внутри схемы треугольника или вне схемы треугольника .Оба места остановят двигатель, но во внутренней схеме треугольника двигатель все еще будет находиться под напряжением.

В схеме внешнего треугольника главный контактор должен быть выбран в соответствии с номинальным током асинхронного двигателя, а контактор в схеме внутреннего треугольника может быть выбран в соответствии с 58% (1 / √3) номинального тока.

Преимущества устройства плавного пуска:

Повышенная эффективность : Эффективность системы плавного пуска с твердотельными переключателями выше из-за низкого напряжения в открытом состоянии. Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, и это обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков. Это большое преимущество устройства плавного пуска. Управляемое ускорение : Ускорение двигателя плавно регулируется с помощью устройства плавного пуска.

Низкая стоимость и размер : Это обеспечивается за счет использования твердотельных переключателей.

Как работает устройство плавного пуска?

Трехфазные двигатели переменного тока зарекомендовали себя для работы насосов, конвейерных лент, компрессоров и множества других приложений приводной техники.Прямой пуск или пускатель со звезды на треугольник оказывает воздействие на механические компоненты трансмиссии. Это приводит к появлению признаков износа, повреждений и преждевременных отказов. С другой стороны, резкие запуски приводят к падению напряжения, которое нагружает сеть электропитания и влияет на окружающие компоненты. Чтобы избежать этих проблем, вам понадобятся устройства плавного пуска.

Устройство плавного пуска — это своего рода пускатель двигателя, регулирующий ток, подаваемый на двигатель через его тиристоры. Это одно из наиболее эффективных решений для запуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей.

Исследования показали, что большинство двигателей, используемых в промышленности, не используют никаких форм управления, кроме простого электромеханического переключения. Это приводит к повышенному износу машины, поскольку быстрое ускорение вызывает разрушительные переходные процессы крутящего момента и высокие пиковые токи. Устройство плавного пуска решает эту проблему, контролируя подачу тока во время ускорения и замедления.

Помимо превосходных характеристик пуска и останова, устройства плавного пуска также обладают рядом функций.Сюда входят такие области, как:

  • Измерение и мониторинг
  • Торможение
  • Защита двигателя и системы
  • Связь
  • Журналы событий

Устройства плавного пуска используются для уменьшения пускового тока электродвигателя для эффективного пуска и обеспечения плавного останова.

При прямом пуске от сети ток, используемый двигателем, обычно в 6-8 раз превышает номинальный ток. Это называется пусковым током. Пусковой ток механически и электрически нагружает двигатель.Устройство плавного пуска ограничивает высокие пусковые токи. Устройства плавного пуска обеспечивают постепенное замедление до остановки, когда внезапная остановка может создать проблемы в подключенном оборудовании.

Отрицательные эффекты пускового тока и внезапной остановки

  • Ремни скользящие.
  • Сильный износ муфт, редукторов и подшипников.
  • Высокий пусковой ток.
  • Скачки давления и гидроудары в трубопроводных системах.
  • Поврежденные материалы и изделия.

Как работает устройство плавного пуска?

Устройство плавного пуска состоит из множества встречно-параллельных тиристоров; по два на каждой фазе. Тиристоры — это полупроводниковые компоненты. Обычно они изолированы. После получения сигнала начинают вести.

При выполнении плавного пуска на тиристоры посылается сигнал, так что проходит только последняя часть каждого полупериода синусоидальной кривой напряжения. Во время пуска сигнал передается раньше и раньше, позволяя все большей и большей части напряжения проходить через тиристоры.В конце концов, пусковой сигнал отправляется точно после прохождения нуля, позволяя пройти 100% напряжения.

При плавном останове происходит обратное. Сначала через тиристоры проходит полное напряжение, и по мере остановки сигнал зажигания отправляется позже, а затем пропускает все меньшее и меньшее напряжение, пока не будет достигнуто конечное напряжение. Затем на двигатель больше не подается напряжение, и двигатель останавливается.

Анимацию работы устройства плавного пуска можно увидеть на видео

.

Схема подключения устройства плавного пуска

Стандартное соединение (прямое соединение)

Элементы управления для отключения и защиты двигателя просто подключаются последовательно к устройству плавного пуска.Двигатель подключен к устройству плавного пуска тремя проводами.

Соединение внутри треугольника

Схема подключения аналогична пускателям звезда-треугольник. Фазы устройства плавного пуска соединены последовательно с отдельными обмотками двигателя. В этом случае устройство плавного пуска должно пропускать только фазный ток, составляющий около 58% номинального тока двигателя. Соединение по схеме «внутри треугольника» применимо только к устройствам плавного пуска с трехфазным управлением.

Часто задаваемые вопросы по устройствам плавного пуска

Что такое устройства плавного пуска?

Устройства плавного пуска

можно использовать во многих двигателях, таких как:

  • Центробежные насосы, поршневые насосы, тепловые насосы
  • Вентиляторы
  • Прессы
  • Компрессоры винтовые
  • Погрузочно-разгрузочные работы (конвейеры и т. Д.))
  • Оборудование специальное (мешалки, миксеры, центрифуги)
  • Эскалаторы
  • Носовые подруливающие устройства
  • Экструдеры
  • Станки токарные
  • Станки фрезерные

Является ли VFD устройством плавного пуска?

VFD не является устройством плавного пуска, но имеет функции плавного пуска и плавного останова. ЧРП может управлять скоростью двигателя во время цикла пуска, останова и работы.

Экономят ли устройства плавного пуска энергию?

После запуска можно отключить устройство плавного пуска, переключившись на работу напрямую от сети.После первоначального запуска работа в DOL экономит энергию, снижает потери и требования к охлаждению.

Что такое однофазное, двухфазное и трехфазное управление в устройствах плавного пуска?

Однофазное управление

Устройства плавного пуска с однофазным управлением снижают удар крутящего момента при пуске, но не снижают пусковой ток. Их необходимо использовать вместе со стартером DOL.

Двухфазное управление
Двухфазные устройства плавного пуска исключают переходные процессы крутящего момента и снижают пусковой ток двигателя.Неуправляемая фаза имеет более высокий ток, чем две контролируемые фазы во время пуска двигателя. Они подходят для любых нагрузок, кроме тяжелых.

Трехфазное управление
Двухфазные устройства плавного пуска управляют всеми тремя фазами, обеспечивая оптимальный плавный пуск. Трехфазное управление должно использоваться для тяжелых пусковых ситуаций
.

В чем разница между устройством прямого пуска и устройством плавного пуска?

DOL — самый простой и наиболее часто используемый метод пуска.Он подходит для стабильных сетей и механически жестких и хорошо рассчитанных систем валов из-за высокого тока и крутящего момента, возникающих во время пуска. Прямой пуск неуправляемый, что означает, что двигатель будет запускаться с максимальным током и крутящим моментом независимо от типа нагрузки.

Подобно устройству прямого пуска, устройство плавного пуска используется для пуска и останова двигателей на полной скорости. Он устраняет общие проблемы, связанные с запуском и остановкой двигателя, включая скачки напряжения, скачки напряжения и высокие пусковые токи.Устройство плавного пуска — это оптимальное решение между пускателем с прямым включением или переключением со звезды на треугольник и приводом с регулируемой скоростью во многих применениях с полноскоростными двигателями.

Продолжить чтение

Завод Инжиниринг | Устройство плавного пуска 101: как они работают?

Повреждение двигателя происходит в результате механического износа и больших пусковых токов. Как правило, частотно-регулируемые приводы (ЧРП) помогают предотвратить износ механических компонентов. ЧРП замедляют запуск и остановку трансмиссии.Устройство плавного пуска — жизнеспособный вариант, если невозможно использовать частотно-регулируемый привод с двигателем. Устройство плавного пуска сводит к минимуму первоначальное воздействие двигателя при запуске. Устройство плавного пуска снижает этот удар после прекращения работы.

Как работают устройства плавного пуска?

Приложения с моторным приводом полагаются на частотно-регулируемые приводы или устройства плавного пуска. Эти устройства предотвращают повреждение или значительную нагрузку на продукт, транспортируемый машиной. К типам оборудования, для которого применяется устройство плавного пуска, относятся насосы, вентиляторы и конвейеры.Кроме того, в других приложениях, таких как движущиеся пешеходные дорожки и эскалаторы, используются устройства плавного пуска для экономии энергии. При необходимости это оборудование останавливается и запускается автоматически.

Устройства плавного пуска повышают напряжение ступенчато, в зависимости от области применения. Таким образом, двигатели не сразу получают полное напряжение. Запаздывающая мощность предохраняет их от повреждений с течением времени.

В отличие от привода с регулируемой скоростью (VSD), устройство плавного пуска не изменяет скорость двигателя. Существуют тиристоры, такие как кремниевые выпрямители (SCR) или твердотельные переключатели в устройстве плавного пуска.Эти компоненты позволяют напряжению увеличиваться медленнее и заставляют двигатель работать на полной скорости с разными интервалами.

Одна, две и три фазы

В трехфазных двигателях используются конструкции SCR-SCR и SCR-диоды. SCR-SCR предлагает полный контроль волны. SCR-диод имеет тенденцию генерировать нежелательные гармоники и требует более высокого пускового тока. В однофазном блоке он не может уменьшить пусковой ток, хотя он управляет пусковым моментом. Эта проблема является причиной того, почему этот блок не подходит для приложений, которые работают с высокими инерционными нагрузками или частыми циклами.Что касается двухфазного агрегата, то для защиты двигателя требуется автоматический выключатель или тепловое реле. Более того, этот блок не изолирует все фазы двигателя.

В отличие от одно- и двухфазного агрегата, трехфазные агрегаты могут обеспечивать полный и максимальный контроль. Таким образом, эти устройства обеспечивают лучший контроль как крутящего момента, так и тока.

Работа с открытым или закрытым контуром

Устройство плавного пуска работает по разомкнутому или замкнутому контуру. Конструкция с разомкнутым контуром не предусматривает никакой обратной связи по току.Разомкнутый контур управляет фазой пуска с предварительно выбранным профилем напряжения, не защищая двигатель. С другой стороны, конструкция с замкнутым контуром обеспечивает токовые функции и защиту двигателя. Эта комбинация позволяет пользователям выбирать предпочтительный уровень стартового тока.

Профиль пускового напряжения в системах с разомкнутым контуром следует заранее заданному нарастанию независимо от скорости двигателя или потребляемого тока. Наиболее подходящая настройка обеспечивает пусковой момент электродвигателя.Хотя эти стартеры делают движение более плавным, они не способны создавать какой-либо определенный крутящий момент. В случае пускателя с обратной связью он контролирует выход и автоматически регулирует входное напряжение для достижения заданного напряжения.

Другие блоки с обратной связью регулируют напряжение только для поддержания постоянного ускорения. Существуют системы линейного изменения напряжения, которые контролируют входной ток в одной фазе. Следующим шагом является сравнение с заданным значением. Последний шаг включает в себя линейное нарастание, когда генерируется большее количество тока.

Когда речь идет о машинах, которым требуется переменный начальный крутящий момент, таких как грузовые конвейеры, рекомендуется использовать устройство плавного пуска с линейным изменением тока. Это устройство принимает ток от начального значения до заданного предела в течение определенного периода времени.

По большей части приложения, которые используют 75 л.с. или более, выигрывают от устройств плавного пуска. Некоторые из них включают мельницы и оборудование для производства бумаги. Это оборудование должно достичь полной нагрузки в течение определенного периода времени, чтобы предотвратить повреждение определенного оборудования, расположенного в трансмиссии.Ограниченный уровень ускорения необходим, например, во избежание чрезмерной нагрузки зубьев шестерни на нагретые цилиндры сушилок для бумаги.

Зачем устанавливать устройства плавного пуска

Есть несколько преимуществ, связанных с установкой устройств плавного пуска, работающих с двигателями. В качестве основного преимущества эти устройства способствуют плавному запуску двигателя без сбоев и рывков. Этот метод запуска двигателя приводит к пошаговому регулированию пускового тока путем изменения начального напряжения.

Другие причины для установки устройства плавного пуска в двигатель включают повышение эффективности и контролируемое ускорение. Эти преимущества выражаются в увеличении производительности за счет меньшего количества поломок двигателей и незапланированных простоев.

Дэвид Мэнни — администратор по маркетингу в L&S Electric. Эта статья изначально появилась в новом блоге L&S Electric Watts. L&S Electric является контент-партнером CFE Media.

Файл не найден

Ошибка 404 — файл не найден

Похоже, вы столкнулись с проблемой.

В воскресенье, 19 сентября 2021 г., 6:55:46 PM EDT
Вы посетили этот сайт с IP-адреса 188.66.35.210
и попытались загрузить файл:
«www.apprep.com/site/articles/soft_start_white_paper_eaton.pdf «
Мы выполнили поиск, но не нашли запрошенную вами страницу!

Если запрос действителен, файл мог быть удален, имя было изменено или в настоящее время недоступен по какой-либо другой причине.

Это известный факт, что ЗДЕСЬ быть не хочется! Итак, мы хотели бы сделать пару предложений, чтобы вы вернулись в нужное русло.

Вы можете нам помочь

А пока мы будем признательны за вашу помощь в решении основной проблемы, чтобы другие посетители не подвергались такому же разочарованию. что вы испытали. Скорее всего, это один из трех сценариев, которые привели вас на эту страницу, и они описаны ниже.

  1. Если вы НАБИРАЕТЕ «путь» и «имя файла» страницы в поле URL-адреса вашего браузера, пожалуйста, дважды проверьте информацию и убедитесь в правильности написания а прочий «синтаксис» правильный.Если — это правильно , попробуйте еще раз. Если это произойдет во второй раз, воспользуйтесь этой ссылкой, чтобы отправить нам сообщение, объясняющее вашу ситуацию. Мы постараемся найти проблему и исправить ее как можно быстрее.

  2. Если вы перешли на эту страницу по ссылке НА НАШЕМ ВЕБ-САЙТЕ , мы хотели бы узнать об этом, чтобы мы могли исправить проблему.Воспользуйтесь этой ссылкой, чтобы отправить нам сообщение с объяснением ситуации, включая ССЫЛКУ, по которой вы перешли на эту страницу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.