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Arrancadores suaves: a escolha certa. Partida suave do motor

Partida suave- dispositivo elétrico utilizado em motores elétricos assíncronos, que permite durante a partida manter os parâmetros do motor (corrente, tensão, etc.) dentro de limites seguros. Seu uso reduz as correntes de partida, reduz a probabilidade de superaquecimento do motor, elimina solavancos nos acionamentos mecânicos, o que acaba aumentando a vida útil do motor elétrico.

Propósito

Controlar o processo de partida, funcionamento e parada de motores elétricos. Os principais problemas dos motores elétricos assíncronos são:

  • a impossibilidade de combinar o torque do motor com o torque da carga,
  • alta corrente de partida.

Durante a partida, o torque geralmente atinge 150-200% em uma fração de segundo, o que pode levar à falha da cadeia cinemática de acionamento. Neste caso, a corrente de partida pode ser 6 a 8 vezes maior que a corrente nominal, causando problemas de estabilidade de potência. Um soft starter evita esses problemas tornando a aceleração e desaceleração do motor mais lentas. Isto permite reduzir as correntes de partida e evitar solavancos na parte mecânica do acionamento ou choques hidráulicos em tubulações e válvulas no momento da partida e parada dos motores.

O princípio de operação do soft starter

O principal problema dos motores de indução é que o momento de força desenvolvido pelo motor é proporcional ao quadrado da tensão aplicada a ele, o que cria solavancos bruscos no rotor ao ligar e desligar o motor, o que, por sua vez, causa um grande corrente de indução.

As softstarters podem ser mecânicas ou elétricas, ou uma combinação de ambas.

Dispositivos mecânicos neutralizam diretamente o aumento repentino da rotação do motor, limitando o torque. Podem ser pastilhas de freio, acoplamentos fluidos, intertravamentos magnéticos, contrapesos com disparo e assim por diante.

Esses dispositivos elétricos permitem aumentar gradualmente a corrente ou tensão do nível inicial baixo (tensão de referência) até o máximo, a fim de dar partida e acelerar suavemente o motor até sua velocidade nominal. Esses soft starters geralmente usam métodos de controle de amplitude e, portanto, lidam com equipamentos de partida em modo inativo ou com carga leve. Uma geração mais moderna de soft starters (por exemplo, dispositivos Energy Saver) usa métodos de controle de fase e, portanto, é capaz de dar partida em acionamentos elétricos caracterizados por modos de inicialização pesados ​​"nominais para nominais". Esses soft starters permitem partidas mais frequentes e possuem modos integrados de economia de energia e correção do fator de potência.

Seleção de soft starter


Quando um motor assíncrono é ligado, surge por um curto período em seu rotor uma corrente de curto-circuito, cuja intensidade, após um conjunto de rotações, diminui para um valor nominal correspondente à potência consumida pela máquina elétrica. Esse fenômeno é agravado pelo fato de que no momento da aceleração o torque no eixo também aumenta abruptamente. Como resultado, os disjuntores de proteção podem disparar e, se não estiverem instalados, a falha de outros dispositivos elétricos conectados à mesma linha. E em qualquer caso, mesmo que o acidente não tenha ocorrido, ao ligar os motores elétricos há um aumento no consumo de energia elétrica. Para compensar ou eliminar completamente esse fenômeno, são utilizados soft starters (SCDs).

Como a partida suave é implementada

Para iniciar suavemente o motor elétrico e evitar a corrente de partida, dois métodos são usados:

  1. Limite a corrente no enrolamento do rotor. Para isso, é composto por três bobinas conectadas em esquema “estrela”. Suas extremidades livres conduzem a anéis coletores (coletores) fixados na haste do eixo. Um reostato é conectado ao coletor, cuja resistência no momento da partida é máxima. À medida que diminui, a corrente do rotor aumenta e o motor gira. Essas máquinas são chamadas de motores de anéis coletores. Eles são usados ​​em equipamentos de guindaste e como motores de tração para trólebus e bondes.
  2. Reduza a tensão e as correntes fornecidas ao estator. Por sua vez, isso é implementado usando:

a) autotransformador ou reostato;

b) circuitos chave baseados em tiristores ou triacs.

São os circuitos principais a base para a construção de dispositivos elétricos, que geralmente são chamados de soft starters ou soft starters. Observe que os conversores de frequência também permitem a partida suave do motor, mas apenas compensam um aumento acentuado no torque sem limitar a corrente de partida.

O princípio de funcionamento do circuito chave baseia-se no fato de que os tiristores ficam destravados por um determinado tempo no momento em que a senóide passa de zero. Geralmente naquela parte da fase quando a tensão aumenta. Com menos frequência - quando cai. Como resultado, uma tensão pulsante é registrada na saída do soft starter, cujo formato é apenas aproximadamente semelhante a uma senóide. A amplitude desta curva aumenta à medida que o intervalo de tempo aumenta quando o tiristor é ligado.

Critérios de seleção do soft starter

Em ordem decrescente de importância, os critérios de seleção do dispositivo são organizados na seguinte sequência:

  • Poder.
  • Número de fases controladas.
  • Opinião.
  • Funcionalidade.
  • Método de controle.
  • Características adicionais.

Poder

O principal parâmetro do soft starter é o valor de I nom - a intensidade da corrente para a qual os tiristores são projetados. Deve ser várias vezes maior que o valor da corrente que passa pelo enrolamento do motor que atingiu a velocidade nominal. A multiplicidade depende da gravidade do lançamento. Se for leve - máquinas de corte de metal, ventiladores, bombas, então a corrente de partida é três vezes maior que a nominal. A partida pesada é típica para acionamentos com um momento de inércia significativo. São, por exemplo, transportadores verticais, serrarias, prensas. A corrente é cinco vezes maior que a corrente nominal. Há também um arranque particularmente difícil, que acompanha o funcionamento de bombas de pistão, centrífugas, serras de fita ... Então o nome do soft starter deve ser 8 a 10 vezes maior.

A gravidade do lançamento também afeta o tempo que leva para ser concluído. Pode durar de dez a quarenta segundos. Durante esse tempo, os tiristores ficam muito quentes, pois dissipam parte da energia elétrica. Repetindo, eles precisam esfriar, e isso leva tanto quanto o ciclo de trabalho. Portanto, se o processo tecnológico exigir ligamentos e desligamentos frequentes, escolha uma partida suave como para uma partida difícil. Mesmo que o seu dispositivo não esteja carregado e ganhe velocidade facilmente.

Número de fases

Uma, duas ou três fases podem ser controladas. No primeiro caso, o dispositivo suaviza o crescimento do torque de partida em maior medida que a corrente. As partidas bifásicas mais comumente usadas. E para casos de arranque pesado e especialmente pesado - trifásico.

Opinião

SCP pode funcionar de acordo com um determinado programa - aumente a tensão para o valor nominal durante o tempo especificado. Esta é a solução mais simples e comum. A presença de feedback torna o processo de controle mais flexível. Os parâmetros para isso são a comparação de tensão e torque ou a mudança de fase entre as correntes do rotor e do estator.

Funcionalidade

Capacidade de trabalhar em aceleração ou frenagem. A presença de um contator adicional que desvia o circuito da chave e permite seu resfriamento, além de eliminar a assimetria de fase por violação do formato da senóide, o que leva ao superaquecimento dos enrolamentos.

Método de controle

Pode ser analógico, girando os potenciômetros do painel, e digital, por meio de um microcontrolador digital.

Funções adicionais

Todos os tipos de proteção, modo de economia de energia, possibilidade de partida brusca, trabalho em velocidade reduzida (regulação de pseudofrequência).

O soft starter corretamente selecionado duplica a vida útil dos motores elétricos, economizaraté 30 por cento eletricidade.

Por que você precisa de um soft starter (softstarter)

Cada vez mais, na partida de acionamentos elétricos de bombas, ventiladores, é utilizado um soft starter (soft starter). Com o que isso está conectado? Em nosso artigo tentaremos destacar esta questão.

Os motores de indução estão em uso há mais de cem anos e relativamente pouco mudou na forma como funcionam. O lançamento destes dispositivos e os problemas a eles associados são bem conhecidos dos seus proprietários. As correntes de partida levam a quedas de tensão e sobrecargas na fiação, como resultado:

    alguns equipamentos elétricos podem desligar espontaneamente;

    possível falha de hardware, etc.

Uma softstarter instalada, adquirida e conectada em tempo hábil permite evitar gastos desnecessários de dinheiro e dores de cabeça.

O que está começando atual

O princípio de funcionamento dos motores assíncronos é baseado no fenômeno da indução eletromagnética. O acúmulo de força eletromotriz reversa (fem), que é criada pela aplicação de um campo magnético variável durante a partida do motor, leva a transientes no sistema elétrico. Este transitório pode afetar o sistema de energia e outros equipamentos conectados a ele.

Durante a partida, o motor acelera até a velocidade máxima. A duração dos transientes iniciais depende do projeto da unidade e das características da carga. O torque de partida deve ser o maior e as correntes de partida devem ser as menores. Estes últimos acarretam consequências prejudiciais para a própria unidade, para o sistema de alimentação e para os equipamentos a ela ligados.

Durante o período inicial, a corrente de partida pode atingir cinco a oito vezes a corrente de plena carga. Durante a partida do motor, os cabos são forçados a transportar mais corrente do que durante o período de estado estacionário. A queda de tensão no sistema também será muito maior durante a inicialização do que durante a operação estável - isso se torna especialmente evidente ao iniciar uma unidade grande ou um grande número de motores elétricos ao mesmo tempo.

Métodos de proteção do motor

À medida que o uso de motores elétricos se generalizou, superar os problemas de partida tornou-se um desafio. Ao longo dos anos, vários métodos foram desenvolvidos para resolver estes problemas, cada um com as suas vantagens e limitações.

Recentemente, avanços significativos foram feitos no uso da eletrônica na regulação da energia elétrica de motores. Cada vez mais, na partida de acionamentos elétricos de bombas e ventiladores, são utilizados soft starters. O problema é que o dispositivo possui vários recursos.

Uma característica da partida é que ela aplica suavemente tensão aos enrolamentos do motor de zero ao valor nominal, permitindo que o motor acelere suavemente até a velocidade máxima. O momento mecânico desenvolvido pelo motor elétrico é proporcional ao quadrado da tensão aplicada a ele.

Durante o processo de partida, o soft starter aumenta gradualmente a tensão aplicada e o motor elétrico acelera até a velocidade nominal sem alto torque e picos de corrente.

Tipos de partidas suaves

Até o momento, três tipos de soft starters são utilizados para a partida suave dos equipamentos: com uma, duas e com todas as fases controladas.

O primeiro tipo é aplicado a um motor monofásico para fornecer proteção confiável contra sobrecarga, superaquecimento e reduzir o efeito da interferência eletromagnética.

Via de regra, o circuito do segundo tipo, além da placa de controle semicondutora, inclui um contator de bypass. Após o motor atingir a velocidade nominal, o contator de bypass é ativado e fornece tensão direta ao motor.

O tipo trifásico é a solução mais ideal e tecnicamente avançada. Ele fornece limitação de corrente e intensidade de campo magnético sem distorções de fase.

Por que você precisa de um soft starter?

Devido ao preço relativamente baixo, a popularidade dos soft starters está ganhando força no mercado moderno de eletrodomésticos industriais e domésticos. O soft starter para um motor elétrico assíncrono é necessário para prolongar sua vida útil. A grande vantagem da softstarter é que a partida é realizada com aceleração suave, sem solavancos.

A simplicidade do projeto, o baixo custo e a alta confiabilidade do motor de indução de gaiola de esquilo* tornaram-no o conversor elétrico-mecânico mais comum.

Juntamente com as vantagens óbvias, as máquinas elétricas assíncronas apresentam uma série de desvantagens, a mais significativa das quais é uma grande corrente de partida durante a partida direta (conexão direta do motor à rede elétrica por meio de uma partida convencional).

Essa desvantagem se manifesta pela “flacidez” da rede, quando as máquinas são desligadas na partida do motor elétrico, as luzes piscam e alguns relés e contatores desligam, o gerador de alimentação para, ou seja, a rede exige uma corrente que não pode fornecer.

As razões para a alta corrente de partida estão nos princípios físicos de funcionamento de um motor assíncrono, mas este é assunto para um artigo completamente diferente, notamos apenas que a relação da corrente de partida pode chegar a 5 ...

Outro problema característico da partida direta do motor é a partida “empurrada”, que à primeira vista leva a consequências imperceptíveis - choques hidráulicos, solavancos no mecanismo, deslizamento da correia, desgaste rápido dos rolamentos, deslizamento das rodas dos carrinhos móveis, alto desgaste e atrito em caixas de câmbio.


Soft starter ou conversor de frequência

Às vezes, eles confundem duas classes de dispositivos diferentes que possuem funcionalidades semelhantes em seus ativos.

  • Partidas suaves são projetados para reduzir as correntes de partida de motores elétricos e o consumo de pico de energia em redes elétricas, converter a tensão fornecida aos enrolamentos do motor por meio de interruptores de potência especiais - triacs (ou tiristores conectados em contra-paralelo).
  • Enquanto conversores de frequência(FC) convertem a frequência e a tensão fornecidas aos enrolamentos do motor, o objetivo final desta conversão é o ajuste suave da velocidade de rotação do eixo de saída do motor.

Sim, o conversor de frequência tem a opção de partida suave do motor elétrico, mas é um dispositivo muito mais complexo. Em geral, o conversor de frequência consiste em um retificador de potência de diodo, um filtro LC, um inversor baseado em módulos IGBT caros, um sistema de controle PWM, um sistema de controle automático e possui um aparato de computação matemática significativo.

Então por que não confundir SCP e IF? Até porque o custo deste último é pelo menos 2 a 3 vezes maior, e com o aumento da potência do aparelho, a diferença de custo aumenta. Por exemplo, um conversor de frequência INSTART com potência de 37 kW é 4 vezes mais caro que uma soft starter de mesma potência, a resposta se sugere: se o objetivo de controlar a velocidade do eixo de saída do motor não vale a pena , mas é necessário garantir um arranque suave e a segurança dos mecanismos, então por que pagar a mais.


Tabela resumida de características de soft starters fornecidas pela RusAvtomatization LLC

Faixa de potência Tensão inicial de Un
(limitação inicial
corrente de In)
Hora de início /
Pare o tempo
Modo de início Modos de parada
INÍCIO SSI 5,5…600 kW 30…70%
(50…500%)
2…60 s/
0…60s
Restrição I; Rampa em U;
Kick start no modo limite I;
Arranque rápido no modo de rampa U;
Rampa ao longo de I; Modo de loop duplo
regulação com limitação de I/U
Corrida livre;
Parada suave
AuCom CSX 7,5…110 kW 30…70%
(Não)
2…20 s/
2…20s
Rampa em U Corrida livre;
Parada suave
AuCom CSX-i 7,5…110 kW Não
(250…450%)
2…20 s/
2…20s
Restrição I; Rampa em mim Corrida livre;
Parada suave
AuCom EMX3 20…615А Não
(100…600%)
1…180 s/
0…240s
Restrição I; Rampa ao longo de I;
Início adaptativo; começo idiota
Corrida livre;
Parada suave;
Frenagem adaptativa;
Frenagem CC
AuCom EMX4 20…579A Não
(100…600%)
1…180 s/
0…240s
Restrição I; Rampa ao longo de I;
Início adaptativo
Corrida livre;
Parada suave;
Frenagem adaptativa
ONI SFA 5,5…45kW 40…70%
(Não)
1…20 s/
1…20s
Rampa de tensão Parada suave


Escolher SCP aleatoriamente ou não pagar a mais?

Para a utilização eficaz de uma soft starter é importante fazer a escolha correta do dispositivo de acordo com a potência nominal, não esquecendo da característica da carga., tarefas diferentes exigem características iniciais diferentes e podem ser divididas em três categorias:

  1. Operação normal requer um valor de corrente inicial não superior a 3,5xIn, enquanto o tempo de partida pode estar na faixa de 10 ... 20 s;
  2. Trabalho pesado caracterizado pela presença de um momento de resistência no eixo do motor e requer um valor de corrente de partida de até 4,5xIn e um tempo de aceleração de até 30 s;
  3. Trabalho muito duro caracterizado por uma corrente de partida de até 5,5xIn e um longo tempo de aceleração.

Os soft starters da série SSI INSTART são um burro de carga verdadeiramente universal, possuem 6 modos de partida do motor, permitem limitar a corrente de partida a 500% da corrente nominal e o tempo de partida suave em até 60 segundos. INSTART SSI é perfeito para a categoria de britadores de partida pesada (compressores, transportadores carregados).

Além disso, um circuito de controle trifásico completo, funções integradas de proteção de carga e uma interface de comunicação MODBUS RTU.

Partidas suaves CSX, CSX-i são projetados para controlar os processos de partida, aceleração, frenagem de motores assíncronos trifásicos de até 110 kW. Os modelos diferem em funcionalidade. O primeiro está equipado com funções de controle de tensão por um determinado tempo (rampa de tensão), o segundo possui adicionalmente funções de proteção de carga integradas e controla cargas de corrente (rampa de corrente, limite de corrente). Interfaces de comunicação estão disponíveis como opção.

CSX, CSX-i são adequados para categorias de máquinas com condições de partida leves e normais (correia transportadora sem carga, bombas centrífugas e ventiladores).

No lado positivo, os soft starters das séries CSX e CSX-i não requerem o uso de um contator externo, ambos os modelos possuem um contator de bypass integrado.

Os soft starters EMX3, EMX4, como dois irmãos gêmeos, não são muito diferentes um do outro, só podemos dizer que o EMX4 é um novo modelo desenvolvido com base no EMX3, possui um corpo ainda mais compacto, possui novas funções de controle e proteção, e também é complementado com um novo recurso de design - uso de placas de expansão integradas.

Ambos os dispositivos possuem fantásticos limites de corrente de partida de até 600% da corrente nominal e um tempo de aceleração de até 180 segundos. É aconselhável utilizar dispositivos com tais características para categorias de mecanismos com modo de inicialização muito difícil, como martelo ou moinho de bolas.

O soft starter compacto e conciso ONI SFA inclui uma faixa de até 45kW. O painel de controle impressiona pela simplicidade, apenas 3 reguladores não farão você descobrir as configurações por muito tempo. ONI SFA é ideal para aplicações leves como bombas centrífugas, misturadores diversos, furadeiras e tornos. Possui um contator de bypass integrado.

Este artigo é somente para propósitos de informação. Entre em contato com os especialistas da RusAvtomatizatsiya LLC para selecionar um soft starter para sua categoria de equipamento de produção.

Departamento técnico da empresa RusAutomação
Data de publicação do artigo: 22/10/2018

Um soft starter (SCD) é um “mecanismo” especial, cujo objetivo principal é uma partida suave e a mesma parada suave do motor elétrico. A partida suave do motor pode ser mecânica, eletromecânica ou eletrônica.


Características do soft starter

Nos modos de partida e parada de acionamentos elétricos operando com motores assíncronos, a corrente instantânea é 5 a 8 vezes maior que seus valores nominais. É lógico que tal aumento de corrente crie uma grande carga na rede de alimentação e, como resultado, isso pode levar a um curto-circuito ou superaquecimento e, como resultado, ao rápido desgaste dos enrolamentos de partida. Ao mesmo tempo, o torque do rotor quase dobra, o que leva ao aparecimento de choques dinâmicos e rápido desgaste dos elementos do motor elétrico.
Você pode evitar os problemas acima usando um soft starter para motores assíncronos. Tal dispositivo, ao dar partida no motor, aumenta linearmente o fornecimento de tensão a ele - de 30% ao valor nominal. Além disso, o soft starter do motor limita o limite superior da corrente de partida, permitindo seu aumento apenas dentro de 3-5 vezes o valor nominal.

O soft starter do motor pode ser instalado em sistemas de acionamento:

  • ✓fãs;
  • ✓compressores;
  • ✓bombas e bombas;
  • ✓transportadores e linhas transportadoras;
  • ✓centrífugas, moinhos, britadores (sistemas com alta inércia);
  • ✓em combinação com acionamentos por corrente, correia e marcha à ré.

A operação de tais partidas "soft" é baseada na interação de tiristores do tipo potência costas com costas. A variabilidade desses dispositivos se deve a diferenças nos métodos de mudança de tensão, que podem depender da carga do motor elétrico, bem como das funções de serviço e esquemas de controle.
Os esquemas de regulação devem-se à inclusão direta do soft starter na rede elétrica:

  • ✓Monofásico - para mitigar cargas mecânicas de choque. A frenagem suave não é realizada e a corrente de partida não é limitada. Esses soft starters só podem ser usados ​​para motores elétricos de até 11 kW.
  • ✓Bifásico - para partida de acionamento elétrico com potência de até 250 kW em modos leves.
  • ✓Trifásico - arrancadores de tipo universal adequados para arranques e paragens frequentes. Tais dispositivos são capazes de manter com precisão o desempenho do usuário.

Funções de serviço adicionais ampliam significativamente seu escopo. Portanto, o SCP pode ser usado adicionalmente para:

  • ✓Controle de torque (função importante para operar o sistema em velocidade constante);
  • ✓proteção de dispositivos contra sobrecargas mecânicas;
  • ✓sinalização do desequilíbrio resultante ou falha de fase;
  • ✓proteção térmica;
  • ✓regulação de pseudofrequência (redução da velocidade do motor elétrico apenas por um determinado período de tempo);
  • ✓frenagem dinâmica;
  • ✓transferir mecanismo para modo jog (somente para mecanismos com alta massa inercial).

Os parâmetros de saída para operação do soft starter (desaceleração inicial, partida do motor e tempos de desaceleração) são ajustados manualmente. Quanto ao controle externo, pode ser analógico e digital. Os modelos com controle analógico são regulados por potenciômetros especiais ou por meio de dispositivos externos adicionais. Dispositivos digitais controlam parâmetros de saída por meio de controladores microprocessados. Também é importante notar que os soft starters digitais possuem excelente funcionalidade e uma ampla gama de configurações. Um grande número de soft starters digitais de alta qualidade são produzidos sob as seguintes marcas:

  • ✓Soft starter Schneider;
  • ✓altistart soft starter;
  • ✓soft starter abb;
  • ✓Soft starter elétrico Schneider.

A seleção de um soft starter adequado deve ser baseada em sua capacidade de sobrecarga, bem como levar em consideração os requisitos de corrente total e de partida do motor elétrico e o número esperado de partidas necessárias por hora. A corrente nominal do motor deve ser menor que a corrente do soft starter. O esquema para ligar tal dispositivo é muito complicado, portanto, em alguns casos, caso seja necessária a instalação de um soft starter, deve-se entrar em contato com profissionais que irão avisar e selecionar corretamente o equipamento necessário.
Na nossa loja online encontrará uma vasta gama de diversos equipamentos eléctricos, entre os quais poderá facilmente escolher um soft starter. Comprar uma soft starter é bastante simples, basta escolher o modelo certo e preencher um simples formulário de pedido. No sortimento do nosso mercado online você encontrará soft starters nacionais e estrangeiros. O preço deste equipamento é diferente e depende das características técnicas, bem como da marca do fabricante.

Partida suave ABB PSR-25-600

Olá a todos! Hoje haverá um artigo que mostra um exemplo real de utilização de um soft starter (soft starter) na prática. Instalei a partida suave do motor elétrico em um dispositivo real, são fornecidas fotos e diagramas.

Que tipo de dispositivo é esse, já contei em detalhes anteriormente. Eu te lembro que partida suave E partida suave a essência do mesmo dispositivo. Esses nomes são retirados do Soft Starter inglês. No artigo vou chamar esse bloco desta e daquela forma, acostume-se). Há informações suficientes sobre soft starters na Internet, também recomendo a leitura.

Minha opinião sobre a partida de motores assíncronos, confirmada por muitos anos de observações e prática. Com potência do motor superior a 4 kW, vale a pena considerar garantir uma aceleração suave do motor. Isso é necessário com uma carga inercial pesada, que é conectada apenas ao eixo desse motor. Se o motor for usado com caixa de câmbio, a situação é mais fácil.

A opção de partida suave mais simples e barata é aquela com o motor ligado através do circuito Estrela-Triângulo. Opções mais “suaves” e flexíveis são um soft starter e um conversor de frequência (popularmente chamado de “chastotnik”). Existe também um método antigo que quase nunca é usado -.

A propósito, um sinal claro de que o motor é alimentado por um conversor de frequência é um guincho claramente audível com frequência de cerca de 8 kHz, especialmente em baixas velocidades.

Já utilizei uma soft starter da Schneider Electric, foi uma experiência muito positiva no meu trabalho. Em seguida, foi necessário ligar / desligar suavemente um longo transportador circular com peças brutas (motor de 2,2 kW com caixa de engrenagens). Pena que eu não tinha câmera na época. Mas desta vez consideraremos tudo detalhadamente!

Por que você precisa de um motor de partida suave

Então, o problema é que a casa da caldeira possui bombas para alimentar a caldeira com água. São apenas duas bombas, que são acionadas por comando do sistema de monitoramento do nível de água da caldeira. Apenas uma bomba pode funcionar por vez, a escolha da bomba é feita pelo operador da sala da caldeira, ligando as torneiras de água e os interruptores elétricos.

As bombas são acionadas por motores assíncronos convencionais. Motores assíncronos de 7,5 kW através de contatores convencionais (). E como a potência é grande, a largada é muito difícil. Cada vez que você inicia, há um golpe de aríete perceptível. Os próprios motores, as bombas e o sistema hidráulico deterioram-se. Às vezes parece que canos e torneiras estão prestes a quebrar.

Além disso, quando a caldeira é resfriada e água quente é fornecida a ela bruscamente (como é necessário de acordo com a tecnologia, cerca de 95 ° C), ocorrem fenômenos desagradáveis, semelhantes a fervura explosiva.

No total, existem duas caldeiras idênticas na sala das caldeiras, mas a segunda possui chastotniki para bombas. Caldeiras (mais precisamente, geradores de vapor) produzem vapor com temperatura superior a 115°C e pressão de até 14 kgf/cm2.

É uma pena que o projeto da caldeira no circuito elétrico não previsse o acionamento suave dos motores das bombas. Embora as caldeiras sejam italianas, decidiu-se economizar nisso ...

Repito que para o acionamento suave dos motores assíncronos, temos as seguintes opções à sua escolha:

  • esquema estrela-triângulo
  • sistema de partida suave (partida suave)
  • conversor de frequência (inversor)

Neste caso, foi necessário escolher a opção em que houvesse mínima interferência no circuito de funcionamento do controle da caldeira.

O facto é que quaisquer alterações no funcionamento da caldeira devem ser acordadas com o fabricante da caldeira (ou entidade certificada) e com a entidade fiscalizadora. Portanto, as mudanças devem ser feitas de forma discreta e silenciosa. Embora eu não interfira no sistema de segurança, então não é tão rígido aqui.

Meus leitores regulares sabem que agora, depois, tenho todo o direito de realizar trabalhos de instrumentação e automação na sala de caldeiras.

Seleção de soft starter

Primeiro, vamos dar uma olhada na placa de identificação do motor:

A potência do motor é de 7,5 kW, os enrolamentos são conectados em circuito “triângulo”, a corrente nominal consumida neste caso é de 14,7A.

Esta era a aparência do sistema de lançamento (“hard”):

Lembro que temos dois motores, e eles são acionados pelos contatores 07KM1 e 07KM2. Os contatores são equipados com blocos de contatos adicionais - para indicação e controle de acionamento.

O soft starter ABB PSR-25-600 foi escolhido como alternativa. Sua corrente máxima é de 25 amperes, então temos uma boa margem. Principalmente quando você considera que terá que trabalhar em condições difíceis - número de partidas/paradas, altas temperaturas. Foto - no início do artigo.

Aqui está um adesivo no soft starter com os parâmetros:

E o que há de novo no grupo VK SamElectric.ru ?

Assine e leia mais o artigo:

Soft Starter ABB PSR-25-600 - parâmetros

  • FLA - Full Load Amps - valor da corrente em plena carga - quase 25A,
  • Uc - tensão operacional,
  • Us é a tensão do circuito de controle.

Instalação do soft starter

Tentei começar:

A altura cabe um a um, a largura também, só o comprimento é um pouco maior, mas tem lugar.

Agora uma pergunta sobre cadeias de gestão. Os contatores do circuito original foram ligados com 24 VCA, enquanto nossos ABBs são controlados com tensão de pelo menos 100 VCA. Há necessidade de um relé intermediário ou de uma alteração na tensão de alimentação do circuito de controle.

Porém, no site oficial da ABB encontrei um diagrama mostrando que este dispositivo é capaz de operar a 24 VCA. Tentei a sorte - não funcionou, não inicia ...

Pois bem, colocamos um relé intermediário que leva a tensão ao nível desejado:

Aqui está de um ângulo diferente:

Isso é tudo. Relés intermediários denominados 07KM11 e 07KM21. A propósito, eles também são necessários para circuitos adicionais. Através deles acendem-se indicadores e contatos secos para um dispositivo externo (ainda não utilizado, no esquema antigo - fios laranja).

Quando quis usar o controle diretamente, sem relé (24 VCA), planejei acionar os indicadores de potência através dos contatos Com-Run, que agora ficam sem uso.

Circuitos de partida suave

Aqui está o diagrama original.

E foi assim que mudei facilmente o esquema:

As configurações são curtas. Existem três ajustes – tempo de aceleração, tempo de desaceleração e tensão inicial.

Seria possível usar um soft starter e contatores seletores de motor (comutar um dispositivo para dois motores). Mas isso complicará e alterará bastante o circuito e reduzirá a confiabilidade. O que é muito importante para uma instalação tão estratégica como uma caldeira.

Formas de onda de tensão

A noz do conhecimento é difícil, mas ainda assim
não estamos acostumados a recuar!
Ajude-nos a decompô-lo
noticiário "Quero saber tudo!"

Qualquer pessoa pode montar um circuito com uma chave de fenda. E para quem quer ver a tensão e entender quais processos reais estão ocorrendo, um osciloscópio é indispensável. Publico oscilogramas na saída do soft starter 2T1.

Não é uma inconsistência lógica - o motor está desligado, mas há tensão nele?! Esta é uma característica de alguns soft starters. Desagradável e perigoso. Sim, há 220V no motor mesmo quando ele está parado.

O fato é que o controle ocorre apenas em duas fases, sendo que a terceira (L3 - T3) é conectada diretamente ao motor. E como não há corrente, a tensão da fase L3 atua em todas as saídas do aparelho, que passa pelos enrolamentos do motor. O mesmo absurdo acontece nos relés trifásicos de estado sólido.

Tome cuidado! Ao fazer manutenção em um motor conectado a um soft starter, desligue os disjuntores de entrada e verifique se não há tensão!

Como a carga é indutiva, a sinusóide não é apenas cortada em pedaços, mas também bastante distorcida.

A interferência está aumentando e isso deve ser levado em consideração - pode haver mau funcionamento dos controladores e outras correntes fracas. Para diminuir esta influência é necessário espaçar e blindar os circuitos, instalar indutores na entrada, etc.

A foto foi tirada alguns segundos antes de o contator interno (bypass) ser ligado, que aplicava tensão total ao motor.

Foto do casco

Outro pequeno bônus são algumas fotos da aparência do soft starter ABB PSR-25-600.

ABB PSR-25-600 - vista inferior

Opção - conector e suportes para conexão de ventilador de resfriamento, em caso de cargas pesadas

ABB PSR-25-600 - terminais de alimentação de entrada e terminais de alimentação e controle.

Por enquanto é só, dúvidas e críticas nos comentários sobre a partida suave de motores elétricos são bem-vindas!

Boas férias de maio!

Soft starters (SCD) (Softstarters) é um mecanismo que proporciona um aumento suave nas características de partida dos motores elétricos. Suaviza o processo de iniciar e parar o trabalho .

Recursos e capacidades do soft starter

Para motores com partida direta, as características excedem significativamente os valores nominais. Valores aumentados de correntes de partida e torque de partida são fontes de danos, são solavancos mecânicos, danos ao isolamento do enrolamento, superaquecimento, partida difícil e outros problemas com o motor elétrico. Mas com a ajuda de uma partida suave, todos os defeitos indesejados podem ser evitados, portanto, os motores elétricos precisam de uma partida suave (SCD).

As principais funções do SCP:

  • Aceleração suave e parada.
  • Corrente de partida diminuída.
  • Coordenação do torque da carga com o torque do motor.

No soft starter, a tensão nos enrolamentos do motor aumenta gradativamente, proporcionando limitação de corrente. Devido a isso, os parâmetros da máquina elétrica durante a partida são mantidos dentro de limites não perigosos.

Dispositivo SCP

Os soft starters são produzidos em diferentes modificações e podem diferir no princípio de operação. Mas todas as softstarters possuem os mesmos componentes principais.

Principais componentes do SCP:

  • Tiristores. Esses elementos regulam a tensão fornecida ao motor elétrico.
  • Bloco PCB . Esta parte dos soft starters controla os tiristores.
  • Radiadores, ventiladores . Esses dispositivos são necessários para dissipação de calor.
  • Transformador de corrente . Graças a este componente, é realizada a medição da corrente.
  • Quadro .

Alguns soft starters são equipados com teclado e display. Além disso, dependendo do tipo de soft starter, o dispositivo pode ser equipado com um relé de sobrecarga integrado, o que elimina a necessidade de um relé externo.

O princípio de operação do soft starter

O ajuste das características iniciais é realizado de acordo com dois princípios:

  1. Mecânico.
  2. Elétrico.

Partidas suaves mecânicas:

Uma maneira simples de conseguir uma partida suave do motor é manter à força o aumento da velocidade com a ajuda de pastilhas de freio, acoplamentos hidráulicos e outros elementos.

Este método tem desvantagens significativas:

  • Reduzir a tensão reduz o torque no eixo.
  • O arranque prolongado do motor aumenta o risco de sobreaquecimento do motor.
  • A partida prolongada pode causar superaquecimento dos componentes semicondutores do soft starter, após o que eles podem falhar.

Além disso, o controle mecânico da partida é realizado exclusivamente com cargas leves ou quando o motor é ligado em marcha lenta.

As soft starters elétricas são consideradas mais avançadas, são divididas em dois tipos de acordo com as especificidades do trabalho:

  1. Amplitude. Os soft starters deste tipo proporcionam a partida do motor em modo inativo ou com carga moderada. Estes dispositivos aumentam gradualmente a tensão nos terminais do motor até os valores limites.
  2. Frequência (fase) . Esses soft starters controlam a resposta de frequência da corrente de fase sem reduzir a tensão. Graças a isso, é possível dar partida no motor mesmo sob carga pesada.

Os soft starters de fase oferecem os seguintes benefícios:

  • A capacidade de realizar uma adição medida de frequência rotacional no modo de operação.
  • Garantem a estabilidade da alta potência do motor mesmo na mudança da velocidade do eixo.

Contras dos soft starters de fase:

  • Dificuldade de instalação.
  • Configuração complicada.

Os dispositivos elétricos de partida suave não apresentam deficiências que possam levar ao mau funcionamento do próprio dispositivo ou do motor. Eles sempre compensam em operação, mas são muito mais caros do que os soft starters controlados mecanicamente.

Tipos de SCP

A UPP é dividida nos seguintes tipos:

  • R reguladores de tensão com função de feedback . São modelos avançados de soft starters que controlam a mudança de fase entre a corrente nos enrolamentos e a tensão.
  • Reguladores de tensão que não possuem função de feedback . Os dispositivos são amplamente utilizados em comparação com outros starters. O controle neles pode ser realizado em duas ou três fases exclusivamente de acordo com os parâmetros previamente especificados.
  • Iniciando reguladores de torque A. Esses dispositivos podem coordenar apenas uma fase do motor elétrico. E isso permite controlar o torque de partida do motor e reduzir ligeiramente a corrente de partida. Podemos dizer que estes reguladores não controlam a corrente, a sua diminuição quase não é perceptível, por isso é quase igual à partida direta. Se tal corrente fluir através dos enrolamentos do motor por mais tempo do que o normal durante a partida direta, poderá ocorrer superaquecimento do motor elétrico. Portanto, este tipo de soft starter não é utilizado para dispositivos que necessitam de redução nas correntes de partida. Mas eles podem ser usados ​​para dar partida suave em motores assíncronos monofásicos.
  • Reguladores atuais de feedback . Estes são os soft starters mais avançados. Eles fornecem controle direto sobre a corrente, o que permite um controle mais preciso da partida. Prevalece a configuração simples, assim como a programação inicial. A maioria dos parâmetros é definida automaticamente.

Dispositivos que controlam tensão e não possuem feedback são o tipo mais comum de soft starter. Eles são bifásicos e trifásicos. Esses soft starters podem controlar a tensão em duas e três fases do motor ao mesmo tempo. A regulação é realizada exclusivamente de acordo com um programa previamente definido, que inclui indicadores da tensão inicial de partida e do tempo exato durante o qual a tensão deve crescer até o valor nominal. Alguns modelos dessas partidas são capazes de limitar a corrente de partida, mas na maioria das vezes essa limitação se deve à diminuição da tensão na partida do motor. Eles também podem controlar o processo de desaceleração reduzindo lentamente a tensão para parar.

As características elétricas e mecânicas desses dispositivos atendem a todos os requisitos padrão para partidas suaves. Mas uma versão mais perfeita desses soft starters são os reguladores com feedback.

Os reguladores de tensão de malha fechada absorvem a corrente do motor e usam essa informação para interromper o aumento de tensão durante a partida. Os reguladores começam a reduzir o aumento da tensão quando a corrente atinge os valores limites previamente especificados. Tais soft starters permitem a partida com um valor mínimo de corrente e um valor de torque satisfatório. E os dados que recebem são usados ​​para organizar a proteção contra desequilíbrio de fase, sobrecarga, etc.

Aplicação de soft starter

Os SCPs são usados ​​em todas as áreas da indústria e da agricultura. Eles podem ser usados ​​onde quer que haja um motor elétrico. Mas os soft starters são escolhidos com base na carga do motor, bem como na frequência das partidas.

Para cargas leves e partidas pouco frequentes, devem ser instalados controladores de malha aberta ou controladores de torque de partida. Esses soft starters são adequados para retificadoras, alguns tipos de ventiladores, bombas de vácuo e outras aplicações leves.

Com partidas inerciais frequentes e carga elevada, são recomendados controladores de realimentação. É aconselhável utilizá-los em centrífuga, serra de fita, transportador vertical, atomizador, etc.

Vantagens e desvantagens

O uso de um soft starter reduz a chance de superaquecimento do motor. Assim, podemos destacar as principais vantagens da utilização do SCP:

  • Aumentar a vida útil de motores elétricos e demais atuadores em contato com o motor elétrico.
  • Reduza o consumo de energia.
  • Reduza o custo de operação de máquinas.
  • Ajusta a duração da aceleração e desaceleração do motor elétrico.
  • Reduz a força da interferência eletromagnética.
  • Instalado e operado sem muita dificuldade.

Imperfeições:

  • Não retorne a direção de rotação.
  • Não controle a rotação do motor em estado estacionário.
  • Reduza a corrente de partida para os valores mais baixos exigidos no momento da partida para a rotação do rotor.

Os soft starters de motor são considerados dispositivos comuns que resolvem os problemas de partida direta.

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