Устройства плавного пуска (софтстартеры)
Плавные пускатели...
70 % износа электродвигателя приходится на моменты его пуска
Андрей Коваль
Введение
В настоящее время известные варианты пуска двигателей можно разделить на три основные группы:
I. Прямой пуск;
II. Пуск с дискретным изменением напряжения:
· переключение со звезды на треугольник;
· включение в обмотку статора пусковых сопротивлений;
· применение пускового трансформатора;
III. Плавный пуск:
· плавным изменением величины подаваемого на двигатель напряжения;
· плавным изменением частоты и напряжения на двигателе (частотный пуск).
Многие механизмы в большинстве случаев не допускают прямого пуска двигателя от сети, так как такой пуск сопровождается существенными динамическими воздействиями на вал двигателя и динамическими усилиями и сверхтоками в обмотках, что приводит к быстрому выходу из строя как двигателя, так и самого механизма.
При запуске приводных двигателей дискретным изменением величины питающего напряжения хотя и наблюдается облегчение пускового режима, но не снимаются все негативные последствия прямого пуска. Величина начального напряжения в этом случае достаточно велика, вследствие чего имеет место бросок тока в статорной обмотке и, соответственно, ударные воздействия на вал двигателя и механизм, динамические усилия и перенапряжения в обмотках. Причем, чем выше установленная мощность привода, тем последствия такого пуска более заметны. В результате срок службы двигателей резко сокращается, а затраты на профилактику и ремонт растут.
Частотный пуск приводных двигателей решает все проблемы, однако использование преобразователя частоты только для пусковых режимов нецелесообразно, так как их стоимость выше стоимости двигателя и для их настройки и обслуживания требуются специалисты высокой квалификации.
Выход один
Там, где в процессе работы не требуется регулирование работы приводного механизма, наиболее эффективно применять менее дорогие устройства плавного пуска.
Состав и принцип действия
Устройство плавного пуска (далее пускатель) обычно представляет собой нереверсивный трехфазный высоковольтный тиристорный коммутатор (ВТК) с многофункциональной системой управления (СУ) на базе микропроцессорного контроллера (МК) и развитым пользовательским интерфейсом, аппаратно обеспечиваемым устройством ввода-вывода дискретных сигналов (УВВ).
Основным силовым элементом ВТК является тиристорный ключ, представляющий собой два встречно-параллельно включенных тиристора. Такой ключ помещается в каждую из трех фаз. Изменяя угол управления (включения) тиристоров, можно менять подводимое к статорной обмотке двигателя напряжение и, соответственно, ток. Снижение подводимого к статорной обмотке двигателя напряжения позволяет уменьшить токи в динамических режимах (при пуске) и избежать ударных нагрузок на механизм. Наличие регулятора тока обеспечивает поддержание заданного значения тока практически в течение всего времени разгона с помощью увеличения напряжения на выходе ВТК. Это достигается уменьшением угла управления тиристоров. Разгон с заданным значением пускового тока продолжается до тех пор, пока текущее значение угла управления тиристорами больше также изменяющегося угла сдвига между первыми гармониками напряжения и тока. Когда это соотношение не соблюдается, тиристоры открываются полностью. К этому моменту, однако, ток уже не должен превышать заданного значения при правильно настроенных параметрах пускового устройства.
Изменяя коэффициент усиления и постоянную интегрирования регулятора тока, а также начальное значение угла открывания тиристоров и величину (кратность) пускового тока, можно получить требуемые динамические характеристики. Следует учесть, что величина пускового тока не должна превосходить номинального значения тока, указанного в паспорте конкретного пускового устройства.
Функциональные возможности
Представленные на российском рынке пускатели обеспечивают:
1. Пуск:
· плавный пуск с заданным темпом пуска;
· плавный пуск с ограничением пускового тока;
· пуск с начальным импульсом тока. Применяется для механизмов с фрикционным характером нагрузки;
· пуск с заданным начальным моментом и с дальнейшим разгоном по заданной кривой;
· пуск на пониженной (14% или 25%) скорости с последующим разгоном по заданной кривой. Применяется для механизмов с заправочной скоростью или работающих на дискретных скоростях.
2. Останов:
· плавное торможение. Рекомендуется применять для останова насосов во избежание резких скачков давления в трубах и, соответственно, сохранения нормальной работы обратного клапана;
· останов с переходом на пониженную скорость и последующим (через заданное время) полным снятием напряжения. Применяется в основном по технологическим показаниям.
3. Защиту двигателя:
· от короткого замыкания при пуске;
· от затяжного пуска двигателя;
· от обрыва одной или нескольких фаз;
· от перегрузки в рабочем режиме;
· от опрокидывания двигателя;
· от перегрева обмоток двигателя при наличии встроенного в двигатель датчика температурной защиты. В этом случае УПП не позволит повторно включить двигатель до его остывания;
· от повторного включения. При этом устройство допустит включение двигателя не ранее чем через время, которое потребитель оговаривает при заказе.
Применение пускателя позволяет:
· устранить ударные токи в питающей сети и асинхронном электродвигателе (АД) при его пуске;
· снизить пусковые токи АД;
· устранить гидравлические удары в сети;
· устранить механические ударные воздействия на АД;
· предотвратить гидравлические удары при включении и выключении;
· снизить потребление асинхронным двигателем электроэнергии в режиме малых нагрузок:
· реактивной в 4-5 раз,
· активной на 30-40%;
· уменьшить нагрев асинхронного электродвигателя и повысить его срок службы;
· повысить надежность эксплуатации, снизить износ оборудования;
· повысить срок его службы.
Применение пускателей в жилищно-коммунальном хозяйстве
Сегодня пускатели применяются на насосных станциях первого, второго и третьего подъёма, водозаборных узлах, канализационно-насосных станциях, в системах технологического водоснабжения.
Они уже управляют работой насосов, компрессоров, охладителей, вентиляторов и воздуходувок, конвейеров, поворотных двигателей и многих других механизмов.
Кто представлен на рынке
Сегодня на российском рынке силового оборудования Заказчику предлагается широкий выбор устройств плавного пуска как отечественных, так и зарубежных производителей.
Низковольтные (220/380 В) устройства плавного пуска
Для этого класса пускателей разница цен сравнительно небольшая (20-25% в пользу отечественных производителей), и на выбор Поставщика влияют сроки поставки, возможности сервисного обслуживания, известность предлагаемой торговой марки.
Высоковольтные (3, 6, 10 к В) устройства плавного пуска
На рынке же высоковольтных устройств плавного пуска ситуация несколько отличается. Разница в цене на однотипные пускатели отечественного и импортного производств составляет 45 - 50 %.
Кроме этого, близость к заказчику и знание реальных условий эксплуатации делает предложение отечественного производителя более выгодным.
Источник: //www.triolcorp.ru
Размещено компанией Элимс
Другие статьи
 | Модернизация как способ оптимизировать работу НКУ |
Приобретение и монтаж нового низковольтного комплектного устройства (НКУ) или модернизация старого – такой вопрос рано или поздно встает перед владельцами предприятий и эксплуатирующими организациями в системе электроснабжения.
 | Выключатели постоянного тока для промышленности и энергетики |
На протяжении всего периода своей деятельности завод «Контактор» (бренд Группы Legrandc 2007 года) разрабатывал и производил автоматические выключатели постоянного тока для нужд советской, а далее уже и российской промышленности.
 | Современное поколение ВА57-35М. Обновленные характеристики и расширенная линейка уставок ЭМР |
В современном мире требования к надежности, гарантии и стабильности характеристик автоматических выключателей, эффективной эксплуатации и безопасности энергетических установок растут одновременно с темпами развития промышленности, строительства и тра
 | Новое поколение ВА57-35М. Расширение областей применения |
Прогрессивным направлением совершенствования электротехнической продукции в мире является создание аппаратов с высокими экологическими показателями и возможностью их использования в различных областях применения.
 | Воздушные автоматические выключатели |
Воздушный выключатель представляет собой коммутационное механическое устройство, обеспечивающее гашение дуги с помощью сжатого воздуха, и отключение, проведение, включение токов при установленном состоянии цепи.