Пристрої плавного запуску: правильний вибір. Влаштування плавного пуску електродвигуна

Пристрій плавного пуску- електротехнічний пристрій, що використовується в асинхронних електродвигунах, який дозволяє під час запуску утримувати параметри двигуна (струму, напруги тощо) у безпечних межах. Його застосування зменшує пускові струми, знижує ймовірність перегріву двигуна, усуває ривки в механічних приводах, що, зрештою, підвищує термін служби електродвигуна.

Призначення

Управління процесом запуску, роботи та зупинки електродвигунів. Основними проблемами асинхронних електродвигунів є:

• неможливість узгодження крутного моменту двигуна з моментом навантаження,
• високий пусковий струм.

Під час пуску момент, що крутить, за частки секунди часто досягає 150-200%, що може призвести до виходу з ладу кінематичного ланцюга приводу. При цьому стартовий струм може бути в 6-8 разів більший за номінальний, породжуючи проблеми зі стабільністю харчування. Пристрій плавного пуску дозволяють уникнути цих проблем, роблячи розгін та гальмування двигуна повільнішими. Це дозволяє знизити пускові струми та уникнути ривків у механічній частині приводу або гідравлічних ударів у трубах та засувках у момент пуску та зупинки двигунів.

Принцип дії будови плавного пуску

Основною проблемою асинхронних електродвигунів є те, що момент сили, що розвивається електродвигуном, пропорційний квадрату прикладеної до нього напруги, що створює різкі ривки ротора при пуску та зупинці двигуна, які, у свою чергу, викликають великий індукційний струм.

Софтстартери можуть бути як механічними, так і електричними, або поєднувати те й інше.

Механічні пристрої безпосередньо протидіють різкому наростанню оборотів двигуна, обмежуючи момент, що крутить. Вони можуть являти собою гальмівні колодки, рідинні муфти, магнітні блокатори, противаги з дробом та інше.

Дані електричні пристрої дозволяють поступово підвищувати струм або напругу від початкового зниженого рівня (опорної напруги) до максимального, щоб плавно запустити та розігнати електродвигун до його номінальних обертів. Такі УПП зазвичай використовують амплітудні методи керування і тому справляються із запуском обладнання в холостому або слабо навантаженому режимі. Більш сучасне покоління УПП (наприклад, пристрої ЕнерджіСейвер) використовують фазові методи управління і тому здатні запускати електроприводи, що характеризуються важкими пусковими режимами "номінал у номінал". Такі УПП дозволяють робити запуски частіше і мають вбудований режим енергозбереження та корекції коефіцієнта потужності.

Вибір пристрою плавного пуску

При включенні асинхронного двигуна в його роторі на короткий час виникає струм короткого замикання, сила якого після набору обертів знижується до номінального значення, що відповідає споживаної електричної машини потужності. Це погіршується тим, що в момент розгону стрибкоподібно росте і крутний момент на валу. В результаті може статися спрацювання захисних автоматичних вимикачів, а якщо вони не встановлені, то й вихід з ладу інших електротехнічних пристроїв, підключених до тієї ж лінії. І в будь-якому випадку, навіть якщо аварії не сталося, при пуску електромоторів відзначається підвищена витрата електроенергії. Для компенсації або повного усунення цього явища використовують пристрої плавного пуску (УПП).

Як реалізується плавний запуск

Щоб плавно запустити електродвигун і не допустити кидка струму, використовуються два способи:

1. Обмежують струм в обмотці ротора. Для цього її роблять три котушки, з'єднані за схемою «зірка». Їхні вільні кінці виводять на контактні кільця (колектори), закріплені на хвостовику валу. До колектора підключають реостат, опір якого в момент пуску максимальний. У міру його зниження струм ротора зростає, і двигун розкручується. Такі машини називаються двигунами із фазним ротором. Вони використовуються в крановому обладнанні та як тягові електромотори тролейбусів, трамваїв.
2. Зменшують напругу та струми, що подаються на статор. У свою чергу, це реалізується за допомогою:

а) автотрансформатора чи реостата;

б) ключовими схемами з урахуванням тиристорів чи симісторів.

Саме ключові схеми є основою побудови електротехнічних приладів, які прийнято назвати пристроями плавного пуску або софтстартерами. Зверніть увагу, що частотні перетворювачі також дозволяють плавно запустити електродвигун, але вони лише компенсують різке зростання крутного моменту, не обмежуючи при цьому пускового струму.

Принцип роботи ключової схеми полягає в тому, що тиристори відпираються певний час у момент проходження синусоїдою нуля. Зазвичай у частині фази, коли напруга зростає. Рідше – за його падіння. В результаті на виході УПП реєструється пульсуюча напруга, форма якого приблизно схожа на синусоїду. Амплітуда цієї кривої зростає у міру того, як збільшується часовий інтервал, коли тиристор відчинений.

Критерії вибору софтстартера

За ступенем зниження рівня важливості критерії вибору пристрою розташовуються в наступній послідовності:

• Потужність.
• Кількість керованих фаз.
• Зворотній зв'язок.
• Функціональність.
• Спосіб керування.
• Додаткові можливості.

Потужність

Головним параметром УПП є величина I ном – сила струму, яку розраховані тиристори. Вона повинна бути в кілька разів більша за значення сили струму, що проходить через обмотку двигуна, що вийшов на номінальні обороти. Кратність залежить від тяжкості запуску. Якщо він легкий – металорізальні верстати, вентилятори, насоси, то пусковий струм втричі вищий за номінальний. Тяжкий пуск характерний для приводів, що мають значний момент інерції. Такі, наприклад, вертикальні конвеєри, пилорами, преси. Струм вище номінального в п'ять разів. Існує і особливо важкий пуск, який супроводжує роботу поршневих насосів, центрифуг, стрічкових пилок... Тоді I ном софтстартера має бути в 8-10 разів більше.

Тяжкість пуску впливає і на час його завершення. Він може тривати від десяти до сорока секунд. За цей час тиристори сильно нагріваються, оскільки розсіюють частину електричної потужності. Для повторення їм треба охолонути, а на це йде стільки ж, скільки на робочий цикл. Тому якщо технологічний процес вимагає частого вмикання-вимикання, то вибирайте софтстартер як для важкого пуску. Навіть якщо ваш пристрій не навантажений і легко набирає обертів.

Кількість фаз

Можна керувати однією, двома чи трьома фазами. У першому випадку пристрій більшою мірою пом'якшує зростання пускового моменту, ніж струму. Найчастіше використовуються двофазні пускачі. А для випадків важкого та особливо важкого пуску – трифазні.

Зворотній зв'язок

УВПможе працювати за заданою програмою – збільшити напругу до номіналу за вказаний час. Це найбільш просте та поширене рішення. Наявність зворотний зв'язок робить процес управління більш гнучким. Параметрами для неї є порівняння напруги і крутного моменту або фазний зсув між струмами ротора і статора.

Функціональність

Можливість працювати на розгін чи гальмування. Наявність додаткового контактора, який шунтує ключову схему та дозволяє їй охолонути, а також ліквідує несиметричність фаз через порушення форми синусоїди, що призводить до перегріву обмоток.

Спосіб управління

Буває аналоговим, за допомогою обертання потенціометрів на панелі, і цифровим із застосуванням цифрового мікроконтролера.

Додаткові функції

Усі види захисту, режим економії електроенергії, можливість запуску з ривка, роботи на зниженій швидкості (псевдочастотне регулювання).

Правильно підібраний УПП збільшує вдвічі робочий ресурс електродвигунів, економитьдо 30 відсотківелектроенергії.

Навіщо потрібний пристрій плавного пуску (софтстартера)

Все частіше під час запуску електроприводів насосів, вентиляторів застосовуються пристрій плавного пуску (софтстартер). З чим це пов'язано? У нашій статті ми намагатимемося висвітлити це питання.

Асинхронні двигуни використовуються вже понад сто років, і за цей час відносно мало змінилося їхнє функціонування. Запуск цих пристроїв та пов'язані з ним проблеми добре відомі їхнім власникам. Пускові струми призводять до просадок напруги та перевантажень проводки, внаслідок чого:

деяка електротехніка може мимоволі відключатися;

можливий збій устаткування тощо.

Своєчасно встановлений придбаний та підключений софтстартер дозволяє уникнути зайвих витрат грошей та головного болю.

Що таке пусковий струм

У основі принципу дії асинхронних двигунів лежить явище електромагнітної індукції. Нарощування зворотної електрорушійної сили (е. д. с), яка створюється шляхом застосування магнітного поля, що змінюється під час запуску двигуна, призводить до перехідних процесів в електричній системі. Цей перехідний режим може вплинути на електроживлення та інше обладнання, підключене до нього.

Під час запуску двигун розганяється до повної швидкості. Тривалість початкових перехідних процесів залежить від конструкції агрегату та характеристик навантаження. Пусковий момент має бути найбільшим, а пускові струми – найменшими. Останні спричиняють згубні наслідки для самого агрегату, системи електропостачання та обладнання, підключеного до нього.

Протягом початкового періоду пусковий струм може досягати п'яти-восьмикратного струму повного навантаження. Під час пуску електродвигуна кабелі змушені пропускати більше струму, ніж під час стабільного стану. Падіння напруги в системі також буде набагато більшим при пуску, ніж під час стабільної роботи – це стає особливо очевидним при запуску потужного агрегату або великої кількості електродвигунів одночасно.

Способи захисту електродвигуна

Оскільки використання електродвигунів стало поширеним, подолання проблем із їх запуском стало проблемою. Протягом багатьох років для вирішення цих завдань було розроблено кілька методів, кожен з яких має свої переваги та обмеження.

Останнім часом було досягнуто значних успіхів у використанні електроніки в регулюванні електроенергії для двигунів. Все частіше під час запуску електроприводів насосів, вентиляторів застосовують пристрій плавного пуску. Справа в тому, що прилад має ряд особливостей.

Особливістю пристрою пуску є те, що він плавно подає на обмотки двигуна напругу від нуля до номінального значення, що дозволяє двигуну плавно розганятися до максимальної швидкості. механічний момент, Що Розвивається електродвигуном, пропорційний квадрату прикладеного до нього напруги.

У процесі пуску УПП поступово збільшує напругу, що подається, і електромотор розганяється до номінальної швидкості обертання без великого моменту і пікових стрибків струму.

Види пристроїв плавного пуску

На сьогоднішній день для плавного запуску техніки використовуються три типи УПП: з однією, двома та з усіма керованими фазами.

Перший тип застосовується для однофазного двигуна для забезпечення надійного захисту від перевантаження, перегріву та зниження впливу електромагнітних перешкод.

Як правило, схема другого типу крім напівпровідникової плати управління включає байпасний контактор. Після того, як двигун розкрутиться до номінальної швидкості, байпасний контактор спрацьовує та забезпечує пряму подачу напруги на електродвигун.

Трифазний тип є оптимальним і технічно досконалим рішенням. Він забезпечує обмеження струму та сили магнітного поля без перекосів по фазах.

Навіщо ж потрібен пристрій плавного пуску?

Завдяки відносно невисокій ціні популярність софтстартерів набирає обертів на сучасному ринку промислової та побутової техніки. УПП для асинхронного електродвигуна необхідне продовження його терміну служби. Великою перевагою софтстартера є те, що пуск здійснюється з плавним прискоренням, без ривків.

Простота конструкції, низька вартість та висока надійність асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором* зробили його найпоширенішим перетворювачем електричної енергії на механічну.

Поряд з очевидними перевагами, асинхронні електричні машини мають ряд недоліків, найістотнішим з яких є великий пусковий струм при прямому пуску (безпосереднє підключення двигуна до мережі живлення за допомогою звичайного пускача).

Виявляється цей недолік "просіданням" мережі, коли при пуску електродвигуна відключаються автомати, мерехтять лампочки, і відключаються деякі реле і контактори, зупиняється генератор живлення, іншими словами, від мережі потрібно струм, який вона забезпечити не може.

Причини високого пускового струму криються у фізичних принципах роботи асинхронного двигуна, але це тема зовсім іншої статті, відзначимо тільки, що кратність пускового струму може досягати 5 ... 7 від номінального робочого струму, що цікаво, високий пусковий струм не означає високий пусковий момент двигуна.

Ще одна характерна проблема прямого пуску двигуна - це пуск “ривком”, що призводить на перший погляд до непомітних наслідків - гідравлічних ударів, ривків у механізмі, прослизання ременів, швидкого зносу підшипників, буксування коліс рухомих візків, великого зносу та тертя в редукторах.

Пристрій плавного пуску або перетворювач частоти

Іноді плутають два класи різних пристроїв, що мають у своєму активі схожий функціонал.

• Пристрої плавного запускупокликані знижувати пускові струми електродвигунів і пікові потужності, що споживаються в електричних мережах, перетворюють напругу, що підводиться до обмоток електродвигуна за допомогою спеціальних силових ключів - симісторів (або зустрічно - паралельно включених тиристорів).
• В той час як перетворювачі частоти(ПЧ) перетворюють частоту і напругу, що підводиться до обмоток електродвигуна, кінцева мета цього перетворення плавне регулювання швидкості обертання вихідного валу двигуна.

Так, частотний перетворювач має опцію плавного пуску електродвигуна, але значно складніший пристрій. Загалом перетворювач частоти складається з діодного силового випрямляча, LC-фільтра, інвертора на дорогих IGBT модулях, системи керування ШІМ, системи автоматичного регулювання і має значний математичний обчислювальний апарат.

То чому не варто плутати УПП та ПЧ? Хоча б тому, що вартість останнього мінімум у 2-3 рази більша, а зі зростанням потужності пристрою різниця у вартості зростає. Наприклад, перетворювач частоти INSTART потужністю 37кВт в 4 рази дорожчий за пристрій плавного пуску аналогічної потужності, відповідь напрошується сама: якщо цілі регулювання швидкості вихідного валу двигуна не варто, а забезпечити м'який пуск і збереження механізмів потрібно, то навіщо переплачувати.

Зведена таблиця характеристик УПП, що поставляються компанією ТОВ «РусАвтоматизація»

Вибрати УПП навмання чи не переплачувати?

Для ефективного застосування пристрою плавного пуску важливо здійснити правильний вибір пристрою за номіналом потужності, не забувши про характеристику навантаження, Різні завдання вимагають різних пускових характеристик і загалом можуть бути розділені на три категорії:

1. Нормальний режим роботивимагає значення пускового струму трохи більше 3,5хIн, у своїй час пуску то, можливо у діапазоні 10…20 з;
2. Важкий режим роботихарактеризується наявністю моменту опору на валу двигуна та вимагає значення пускового струму до 4,5хIн та час розгону до 30 с;
3. Дуже тяжкий режим роботихарактеризується пусковим струмом до 5,5хІн та тривалим часом розгону.

Ця стаття має виключно ознайомлювальний характер. Зверніться до фахівців компанії ТОВ «РусАвтоматизація» для підбору пристрою плавного пуску стосовно вашої категорії виробничого обладнання.

Пристрій плавного пуску (УПП) – спеціальний "механізм", головним призначенням якого є плавний пуск і така ж плавна зупинка електродвигуна. Влаштування плавного пуску електродвигуна може бути механічним, електромеханічним або електронним.

Характеристики УВП

У режимах запуску та зупинки електричних приводів, що працюють з асинхронними двигунами, миттєвий струм у 5-8 разів вищий за його номінальні значення. Логічно, що такий підвищений струм створює велике навантаження на мережу електроживлення, а в результаті це може призвести до короткого замикання або перегріву і, як наслідок, швидкого зносу обмоток стартера. При цьому майже вдвічі збільшується момент ротора, що крутить, що призводить до появи динамічних ударів і швидкого зносу елементів електродвигуна.
Уникнути появи вищеописаних проблем можна за допомогою пристрою плавного запуску асинхронних двигунів. Такий пристрій під час запуску двигуна лінійно збільшує подачу напруги на нього – від 30 % до номінального значення. Також пристрій плавного пуску двигуна обмежує верхню планку пускового струму, що дозволяє його підвищення лише в межах 3-5 разів від номінального показника.

Пристрій плавного пуску двигуна може встановлюватись у приводних системах:

• ✓вентиляторів;
• ✓компресорів;
• ✓помп та насосів;
• ✓конвеєрних та транспортерних ліній;
• ✓центрифуг, млинів, дробарок (систем з високою інерцією);
• ✓в комплексі з ланцюговими, ремінними та реверсивно-редукторними передачами.

Робота подібних «м'яких» пускачів ґрунтується на взаємодії стрічно включених тиристорів силового типу. Варіативність даних пристроїв обумовлюється відмінностями методів зміни напруги, які можуть залежати від навантаження електродвигун, а також від сервісних функцій і схем регулювання.
Схеми регулювання обумовлені безпосереднім включенням УПП в електромережу:

• ✓Однофазні – для пом'якшення ударних механічних навантажень. Не здійснюється плавне гальмування та не обмежується пусковий струм. Такі СВП можуть застосовуватися тільки для електродвигунів потужністю до 11 кВт.
• ✓Двофазні – для пуску електроприводу потужністю до 250 кВт на легких режимах.
• ✓Трьохфазні – пускачі універсального типу, придатні для виконання частих пусків та зупинок. Такі пристрої здатні забезпечувати точну витримку користувацьких характеристик.

Додаткові сервісні функції суттєво розширюють їх сферу застосування. Так, УПП можуть додатково використовуватися для:

• ✓управління крутним моментом (важлива функція для роботи системи зі стійкою швидкістю);
• ✓захисту пристроїв від механічних перевантажень;
• ✓сигналізації виниклого перекосу або обриву фаз;
• ✓теплового захисту;
• ✓псевдочастотне регулювання (зниження швидкості електродвигуна лише на певний відрізок часу);
• ✓динамічного гальмування;
• ✓переведення механізму в поштовховий режим (тільки для механізмів з високою інерційною масою).

Встановлення вихідних параметрів для роботи пристрою плавного пуску (початкове гальмування, час пуску двигуна та гальмування) здійснюється вручну. Що ж до зовнішнього управління, воно може бути як аналоговим, і цифровим. Моделі з аналоговим керуванням регулюються спеціальними потенціометрами або за допомогою додаткових зовнішніх пристроїв. Цифрові пристрої контролюють вихідні параметри через мікропроцесорні контролери. Також варто відзначити, що цифрові УПП мають великий функціонал та широкий спектр налаштувань. Велика кількість якісних цифрових УПП випускається під такими марками:

• ✓пристрій плавного пуску schneider;
• ✓пристрій плавного пуску altistart;
• ✓пристрій плавного пуску abb;
• ✓пристрій плавного пуску schneider electric.

Вибирати відповідне УПП слід, орієнтуючись на його перевантажувальну здатність, а також враховуючи вимоги до повного та пускового струму електродвигуна та ймовірну кількість необхідних пусків за одну годину. Номінальний струм електродвигуна обов'язково повинен бути меншим, ніж струм пристрою плавного пуску. Схема включення подібного пристрою дуже складна, тому в деяких випадках, при необхідності встановлення УПП, слід звертатися до професіоналів, які підкажуть і правильно підберуть потрібне обладнання.
У нашому інтернет-магазині ви знайдете широкий асортимент різного електроустаткування, серед якого легко зможете вибрати і пристрій плавного пуску. Купити УПП досить просто, потрібно лише вибрати відповідну модель та заповнити просту форму замовлення. В асортименті нашого інтернет-маркету ви знайдете як іноземні, так і вітчизняні плавні пристрої. Ціна на це обладнання різна та залежить від технічних характеристик, а також бренду виробника.

Влаштування плавного пуску ABB PSR-25-600

Всім привіт! Сьогодні буде стаття, де показаний реальний приклад використання пристрою плавного пуску (м'якого пускача) на практиці. Плавний пуск електродвигуна встановлений мною на реальному пристрої, наводяться фото та схеми.

Що це за пристрій, я докладно розповідав. Нагадую, що м'який пускачі пристрій плавного пускусуть те саме пристрій. Назви ці беруться від англійської Soft Starter. У статті я називатиму цей блок і так, і так, звикайте). Інформації щодо пристроїв плавного пуску в інтернеті достатньо, рекомендую також почитати.

Моя думка щодо пуску асинхронних двигунів, підтверджена багаторічними спостереженнями та практикою. За потужності двигуна понад 4 кВт варто подумати, щоб забезпечити плавний розгін двигуна. Це потрібно при тяжкому, інерційному навантаженні, яке якраз і підключається на вал такого двигуна. Якщо двигун використовується з редуктором, то ситуація легша.

Найпростіший і найдешевший варіант плавного пуску - варіант із включенням двигуна через схему "Зірка-Трикутник". Більш "плавні" і гнучкі варіанти - пристрій плавного пуску та перетворювач частоти (у народі - "частотник"). Є ще давній спосіб, який вже майже не застосовується -.

До речі, вірна ознака того, що двигун живиться через частотник – добре чутний писк із частотою близько 8 кГц, особливо на низьких обертах.

Я вже використовував пристрій плавного пуску Schneider Electric, був такий позитивний досвід у моїй діяльності. Тоді потрібно було плавно вмикати/вимикати довгий круговий конвеєр із заготовками (двигун 2,2 кВт із редуктором). Жаль, що фотоапарата тоді не було під рукою. Але на цей раз все розглянемо дуже детально!

Навіщо знадобився плавний запуск двигуна

Отже, проблема - на котельні є насоси підживлення казана водою. Усього два насоси, і включаються вони по команді від системи стеження рівня води в котлі. Одночасно може працювати лише один насос, вибір насоса здійснює оператор котельні шляхом перемикання водяних кранів та електричних перемикачів.

Насоси приводяться в дію звичайними асинхронними двигунами. Асинхронні двигуни 7,5 кВт через звичайні контактори (). А оскільки потужність більша, то пуск дуже жорсткий. Щоразу при пуску виникає відчутний гідроудар. Псуються самі двигуни, і насоси, і гідросистема. Іноді таке відчуття, що труби і крани зараз розлетяться вщент.

Крім того, коли опалювальний котел, і в нього різко подається гаряча вода (так треба за технологією, близько 95 ° С), то відбуваються неприємні явища, що нагадують вибухоподібне вирування.

Усього на котельні два ідентичні котли, але в другому встановлені частотники на насоси. Котли (точніше, парогенератори) виробляють пару з температурою понад 115 °З тиском до 14 кгс/см2.

Шкода, що конструкцією котла в електросхемі не передбачено плавне включення двигунів насоса. Хоча італійські котли, на цьому було вирішено заощадити…

Повторюся, що для плавного включення асинхронних двигунів ми маємо на вибір такі варіанти:

• схема «зірка-трикутник»
• система плавного пуску (м'який пуск)
• частотний перетворювач (інвертор)

В даному випадку необхідно було вибрати той варіант, при якому було б мінімальне втручання в робочу схему управління котлом.

Справа в тому, що будь-які зміни в роботі котла повинні бути обов'язково узгоджені з виробником котла (або сертифікованою організацією) та наглядовою організацією. Тому зміни мають бути внесені непомітно і без зайвого шуму. Хоча, в систему безпеки я не втручаюся, тож тут не так суворо.

Мої постійні читачі знають, що тепер, після того, я маю повне право виконувати роботи з КВП в котельні.

Вибір пристрою плавного пуску

Для початку подивимося на шильдик двигуна:

Потужність двигуна - 7,5 кВт, обмотки з'єднані в схему "трикутник", номінальний споживаний при цьому струм - 14,7А.

Ось як виглядала система пуску (“жорстка”):

Нагадую, що у нас два двигуни, і вони запускаються контакторами 07КМ1 і 07КМ2. Контактори мають блоки додаткових контактів – для індикації та контролю включення.

В якості альтернативи було обрано пристрій плавного запуску ABB PSR-25-600. Його максимальний струм – 25 Ампер, тому запас у нас хороший. Особливо якщо врахувати, що працювати доведеться у важких умовах – кількість пусків/стопів, висока температура. Фото – на початку статті.

Ось наклейка на софтстартері з параметрами:

А що там свіжого у групі ВК СамЕлектрик.ру ?

Підписуйся і читай статтю далі:

Soft Starter ABB PSR-25-600 – параметри

• FLA – Full Load Amps – значення сили струму при повному навантаженні – майже 25А,
• Uc – робоча напруга,
• Us – напруга кола управління.

Встановлення софтстартера

Примірив для початку:

По висоті підходить один в один, по ширині теж, тільки довжина трохи більша, але місце є.

Тепер питання щодо ланцюгів управління. Контактори у вихідній схемі включалися напругою 24 VAC, а наші АББ керуються напругою щонайменше 100 VAC. В наявності необхідність проміжного реле або зміни напруги живлення ланцюга управління.

Однак, на офіційному сайті ABB я знайшов схему, де показано, що цей пристрій здатний працювати і за 24 VAC. Спробував щастя - не вийшло, не запускається.

Що ж, ставимо проміжне реле, яке приводить напругу до потрібного рівня:

Ось з іншого ракурсу:

От і все. Проміжні реле обізвав 07КМ11 та 07КМ21. До речі, вони також потрібні для додаткових ланцюгів. Через них включаються індикатори та сухі контакти для зовнішнього пристрою (поки не використовуються, у старій схемі – помаранчеві дроти).

Коли хотів керувати використанням безпосередньо, без реле (24 VAC), планував індикатори включення пустити через контакти Com – Run, які тепер залишилися невикористаними.

Схеми плавного пуску

Ось вихідна схема.

А ось як нехитро я змінив схему:

За налаштуваннями – коротко. Тут три регулювання - час розгону, час уповільнення, і початкова напруга.

Можна було б використовувати один пристрій плавного пуску і контактори вибору двигуна (перемикати один пристрій на два двигуни). Але це ускладнить і сильно змінить схему і знизить надійність. Що для такого стратегічного об'єкта як котельня дуже важливо.

Осцилограми напруги

Горішок знання твердий, але все ж
ми не звикли відступати!
Нам розколоти його допоможе
кіножурнал «Хочу все знати!»

Зібрати схему викруткою кожен може. А для тих, хто хоче побачити напругу та зрозуміти, які реальні процеси відбуваються, без осцилографа не обійтися. Публікую осцилограми на виході 2Т1 пристрою плавного пуску.

Чи не так, логічна нестиковка - двигун вимкнений, а напруга на ньому є?! Це особливість деяких пристроїв м'якого запуску. Неприємна та небезпечна. Так, на двигуні є напруга 220В, навіть коли він стоїть.

Справа в тому, що керування відбувається тільки по двох фазах, а третя (L3 - T3) підключена до двигуна безпосередньо. Оскільки струму немає, то на всіх виходах пристрою діє напруга фази L3, яка проходить через обмотки двигуна. Та ж нісенітниця буває і в трифазних твердотільних реле, .

Будьте обережні!При обслуговуванні двигуна, підключеного до пристрою м'якого пуску, відключайте вступні автомати та перевіряйте відсутність напруги!

Оскільки навантаження індуктивне, то синусоїда не тільки ріжеться на шматки, а й сильно спотворюється.

Перешкода пре, і це треба враховувати - можливі збої в роботі контролерів та іншої слаботочки. Щоб цей вплив зменшити, треба розносити та екранувати ланцюги, встановлювати дроселі на вході та ін.

Фото зроблено і кілька секунд до того, як увімкнувся внутрішній контактор (байпас), який подав повну напругу на двигун.

Фото корпусу

Ще невеликий бонус – кілька фото зовнішнього вигляду пристрою плавного запуску ABB PSR-25-600.

ABB PSR-25-600 – вид знизу

Опція – роз'єм та кріплення для підключення вентилятора охолодження, у разі великих навантажень

ABB PSR-25-600 – вхідні силові клеми та клеми живлення та управління.

Поки що все, питання та критика в коментарях щодо плавного пуску електродвигунів вітаються!

З травневими святами!

Пристрої плавного пуску (УПП) (Софтстартери) представляє механізм, що забезпечує плавне зростання пускових характеристик електродвигунів. Він пом'якшує процес запуску та зупинки роботи .

Функції та можливості влаштування плавного пуску

У двигунів, що запустилися у роботу безпосередньо, характеристики значно перевищують номінальні значення. Підвищені значення пускових струмів і моменту, що крутить, при пуску, є джерелами пошкоджень, це механічні ривки, пошкодження ізоляції обмотки, перегрів, важкий старт і інших проблем з електродвигуном. Але за допомогою плавного пуску всі небажані несправності можна попередити, тому електричні двигуни потребують влаштування плавного пуску (УПП).

Головні функції УПП:

• Плавний розгін та зупинка.
• Зменшення пускового струму.
• Узгодження моменту навантаження з крутним моментом двигуна.

В УПП напруга на обмотках електродвигуна поступово наростає, забезпечуючи обмеження струму. Завдяки цьому параметри електромашини при запуску зберігаються в безпечних межах.

Пристрій УВП

УПП випускаються різних модифікацій та можуть відрізнятися принципом роботи. Але всі софтстартери мають однакові основні складові.

Основні компоненти УПП:

• Тиристори. Ці елементи регулюють напругу, яка подається на електродвигун.
• Блок друкованих плат . Ця частина софтстартерів управляє тиристорами.
• Радіатори, вентилятори . Ці прилади потрібні для розсіювання тепла.
• Трансформатор струму . Завдяки цьому компоненту здійснюється вимірювання струму.
• Корпус.

Деякі пристрої плавного пуску оснащені клавіатурою та дисплеєм. Також залежно від типу софтстартера, прилад може бути обладнаний вбудованим реле навантаження, через що відпадає потреба у зовнішньому реле.

Принцип дії УВП

Регулювання пускових характеристик здійснюється за двома принципами:

1. Механічне.
2. Електричний.

Механічні УПП:

Простий спосіб здійснити плавний запуск двигуна полягає в примусовому утримуванні швидкості обертання, що посилюється, за допомогою гальмівних колодок, рідинних муфт і інших елементів.

Цей спосіб має суттєві мінуси:

• Зменшення напруги знижує крутний момент на валу.
• Тривалий старт двигуна підвищує ризик перегріву двигуна.
• Тривалий запуск може призвести до перегріву напівпровідникових компонентів УПП, після чого можуть вийти з ладу.

Також механічне керування пуском здійснюється виключно при невеликих навантаженнях або запуску двигуна вхолосту.

Електричні УПП вважаються більш досконалими, їх поділяють на два види за специфікою роботи:

1. Амплітудні. Софтстартери цього типу забезпечують старт двигуна в холостому режимі або з помірним навантаженням. Ці пристрої поступово підвищують напругу на клемах електродвигуна до граничних показників.
2. Частотні (фазові) . Ці УПП керують частотними характеристиками фазного струму, не знижуючи напруги. Завдяки цьому, запустити двигун вдається навіть при великому навантаженні.

Фазові УПП надають такі переваги:

• Можливість здійснювати розмірене збільшення обертальної частоти в робочому режимі.
• Гарантують стабільність високої потужності двигуна навіть при зміні швидкості валу.

Мінуси фазових УПП:

• Складність монтажу.
• Складне налагодження.

Електричні прилади для плавного пускового процесу не мають таких недоліків, які могли б призвести до неполадки пристрою або двигуна. Вони завжди виправдовують себе при експлуатації, але коштують набагато дорожче за УПП з механічним управлінням.

Види УВП

УПП поділяють такі типи:

• Р егулятори напруги, в яких є функція зворотного зв'язку . Це вдосконалені моделі УПП, що контролюють фазовий зсув між струмом в обмотках та напругою.
• Регулятори напруги, у яких відсутня функція зворотного зв'язку . Прилади широко використовують у порівнянні з іншими пускачами. Керування в них можна здійснювати за двома або трьома фазами виключно за вказаними раніше параметрами.
• Регулятори пускового моментуа. Ці прилади можуть координувати лише одну фазу електродвигуна. А це дозволяє контролювати пусковий момент двигуна і зовсім незначно знижувати пусковий струм. Можна сказати, ці регулятори не контролюють струму, його зменшення малопомітно, тому він практично такий, як при прямому запуску. Якщо такий струм протікатиме по обмотках двигуна довше, ніж зазвичай при прямому пуску, то може виникнути перегрів електродвигуна. Тому цей тип УПП не використовується для пристроїв, які потребують зниження пускових струмів. Але їх можна використовувати для плавного запуску асинхронних однофазних електродвигунів.
• Регулятори струму із зворотним зв'язком . Це найпрогресивніші пристрої для плавного пуску. Вони здійснюють прямий контроль над струмом, що дозволяє точніше керувати пуском. Переважають простим налаштуванням, а також програмуванням пускача. Більшість параметрів встановлюється автоматично.

Прилади, що керують напругою та не мають зворотного зв'язку, є найпоширенішим видом УПП. Вони бувають дво- та трифазними. Ці УПП можуть контролювати напругу двох і відразу трьох фазах двигуна. Регулювання виконується виключно за раніше заданою програмою, яка включає показники вихідної напруги пуску та точний час, за який напруга має зрости до номінального значення. Деякі моделі цих пускачів здатні обмежувати пусковий струм, але найчастіше це обмеження пов'язане зі зменшенням напруги під час пуску двигуна. Також вони можуть керувати процесом уповільнення, повільно знижуючи напругу для зупинки.

Електричні та механічні характеристики цих пристроїв відповідають усім стандартним вимогам, що висуваються до УПП. Але найдосконалішим варіантом цих софтстартерів є регулятори, що мають зворотний зв'язок.

Регулятори напруги із зворотним зв'язком отримують дані про струм двигуна і, користуючись цією інформацією, припиняють зростання напруги під час запуску. Знижувати наростання напруги регулятори починають тоді, коли струмом буде досягнуто граничних значень, які вказуються заздалегідь. Такі УПП дозволяють здійснювати запуск з мінімальним значенням струму і задовільним значенням моменту, що крутить. А дані, які вони отримують, застосовуються для організації захисту від дисбалансу фаз, навантаження та ін.

Застосування УВП

УПП експлуатуються в усіх галузях промисловості та сільського господарства. Їх можна використовувати скрізь, де є електродвигун. Але вибирають пристрої плавного пуску, виходячи з навантаження двигуна, а також частоти запусків.

У разі невеликих навантажень і нечастих запусків слід встановлювати регулятори без зворотного зв'язку або регулятори пускового моменту. Ці УПП підходять для шліфувальних верстатів, деяких типів вентиляторів, вакуумних насосів та ін. обладнання з низькими навантаженнями.

При частих інерційних запусках та високому навантаженні рекомендовані регулятори із зворотним зв'язком. Їх доцільно застосовувати в центрифузі, стрічковій пилці, вертикальному конвеєрі, розпилювачі тощо.

Переваги та наявність недоліків

Застосування пристрою плавного пуску знижує можливість перегріву двигуна. Таким чином, можна виділити головні плюси використання УПП:

• Підвищують термін служби електродвигунів та інших виконавчих пристроїв, що контактують із електродвигуном.
• Знижують витрати енергії.
• Знижують витрати на експлуатацію машин.
• Регулює тривалість розгону та гальмування електричного двигуна.
• Знижує силу електромагнітних перешкод.
• Монтується та експлуатується без особливих труднощів.

Недоліки:

• Не виконують повернення напряму обертання.
• Не контролюють в режимі, що встановився, частоту обертань двигуна.
• Зменшити пусковий струм до менших значень, які потрібні в момент старту для обертання ротора.

Пристрої плавного пуску електродвигуна вважаються поширеними приладами, що вирішують проблеми прямого пуску.