Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели с плавным пуском принцип работы

В режимах запуска и остановки электрических приводов, работающих с асинхронными двигателями, мгновенный ток в 5-8 раз выше, нежели его номинальные значения. Логично, что такой повышенный ток создает большую нагрузку на сеть электропитания, а в итоге это может привести к короткому замыканию или перегреву и, как следствие, к быстрому износу обмоток стартера. При этом почти в два раза увеличивается крутящий момент ротора, что приводит к появлению динамических ударов и быстрому износу элементов электродвигателя.
Избежать появления вышеописанных проблем можно с помощью устройства плавного пуска асинхронных двигателей. Такое устройство при запуске двигателя линейно наращивает подачу напряжения на него – от 30 % до номинального значения. Также устройство плавного пуска двигателя ограничивает верхнюю планку пускового тока, разрешая его повышение только в пределах 3-5 раз от номинального показателя.

Устройство плавного пуска двигателя может устанавливаться в приводных системах:

  • ✓вентиляторов;
  • ✓компрессоров;
  • ✓помп и насосов;
  • ✓конвейерных и транспортерных линий;
  • ✓центрифуг, мельниц, дробилок (систем с высокой инерцией);
  • ✓в комплексе с цепными, ременными и реверсивно-редукторными передачами.

Работа подобных «мягких» пускателей основывается на взаимодействии встречно включенных тиристоров силового типа. Вариативность данных устройств обуславливается различиями методов изменения напряжения, которые могут зависеть от нагрузки на электродвигатель, а также от сервисных функций и схем регулирования.
Схемы регулирования обусловлены непосредственным включением УПП в электросеть:

  • ✓Однофазные – для смягчения ударных механических нагрузок. Не осуществляется плавное торможение и не ограничивается пусковой ток. Такие УПП могут применяться только для электродвигателей мощностью до 11 кВт.
  • ✓Двухфазные – для пуска электропривода мощностью до 250 кВт на легких режимах.
  • ✓Трехфазные – пускатели универсального типа, подходящие для выполнения частых пусков и остановок. Такие устройства способны обеспечивать точную выдержку пользовательских характеристик.

Дополнительные сервисные функции устройств плавного пуска существенно расширяют их область применения. Так, УПП могут дополнительно использоваться для:

  • ✓управления крутящим моментом (важная функция для работы системы с устойчивой скоростью);
  • ✓защиты устройств от механических перегрузок;
  • ✓сигнализации возникшего перекоса или обрыва фаз;
  • ✓тепловой защиты;
  • ✓псевдочастотного регулирования (снижения скорости электродвигателя лишь на определенный отрезок времени);
  • ✓динамического торможения;
  • ✓перевода механизма в толчковый режим (только для механизмов с высокой инерционной массой).

Установка исходящих параметров для работы устройства плавного пуска (начальное торможение, время пуска двигателя и торможения) производится вручную. Что же касается внешнего управления, то оно может быть как аналоговым, так и цифровым. Модели с аналоговым управлением регулируются специальными потенциометрами или посредством дополнительных внешних устройств. Цифровые устройства контролируют исходящие параметры через микропроцессорные контроллеры. Также стоит отметить, что цифровые УПП имеют большой функционал и широкий спектр настроек. Большое количество качественных цифровых УПП выпускается под следующими марками:

  • ✓устройство плавного пуска schneider;
  • ✓устройство плавного пуска altistart;
  • ✓устройство плавного пуска abb;
  • ✓устройство плавного пуска schneider electric.

Выбирать подходящее УПП следует, ориентируясь на его перегрузочную способность, а также учитывая требования к полному и пусковому току электродвигателя и предположительное количество требуемых пусков за один час. Номинальный ток электродвигателя обязательно должен быть меньше, чем ток устройства плавного пуска. Схема включения подобного устройства весьма сложна, поэтому в некоторых случаях, при надобности установки УПП, следует обращаться к профессионалам, которые подскажут и правильно подберут требуемое оборудование.
В нашем интернет-магазине вы найдете широкий ассортимент различного электрооборудования, среди которого без труда сможете выбрать и устройство плавного пуска. Купить УПП достаточно просто, нужно лишь выбрать подходящую модель и заполнить простую форму заказа. В ассортименте нашего интернет-маркета вы найдете как иностранные, так и отечественные устройства плавного пуска. Цена на это оборудования различна и зависит от технических характеристик, а также бренда производителя.

Читать еще:  Бустер автомобильный для запуска двигателя алиэкспресс

Принцип работы пускателя

Он заключается в том, что устройство регулирует напряжение, приложенное к двигателю во время пуска, контролируя характеристики тока. Для асинхронных двигателей пусковой момент приблизительно пропорционален квадрату пускового тока. Он пропорционален приложенному напряжению. Крутящий момент также можно считать приблизительно пропорциональным приложенному напряжению, таки образом регулируя напряжение во время пуска, ток, потребляемый машиной, и его крутящий момент контролируются устройством и могут быть уменьшены.

Используя шесть SCR в конфигурации, как показано на рисунке устройство плавного пуска может регулировать напряжение, подаваемое на двигатель при запуске от 0 вольт до номинального линейного напряжения. Плавный пуск электродвигателя может осуществляться тремя способами:

  1. Прямой запуск с применение полного напряжения нагрузки.
  2. Применяя постепенно пониженное.
  3. Применение пуска частичной обмотки с помощью стартёра автотрансформатора.

УПП могут быть двух типов:

  1. Открытое управление: напряжение пуска подаётся с задержкой во времени независимо от тока или скорости двигателя. Для каждой фазы два SCR проводятся сначала с задержкой на 180 градусов в течение соответствующих полуволновых циклов (для которых выполняется каждый SCR). Эта задержка постепенно уменьшается со временем до тех пор, пока приложенное напряжение не достигнет номинального значения. Она также известна, как система временного напряжения. Этот метод фактически не контролирует ускорение двигателя.
  2. Контроль замкнутого контура: контролируются любые характеристики выходного сигнала двигателя, такие как текущий ток или скорость. Пусковое напряжение изменяется соответственно для получения требуемого отклика. Таким образом, задачей УПП является контроль угла проводимости SCR и управление напряжением питания.

Алгоритм работы ящика управления двигателем с устройством плавного пуска

Принцип работы шкафа управления двигателем с плавным пуском основан на линейном изменении напряжения, которое подается на обмотки двигателя. При запуске системы, «скачком» устанавливается начальное напряжение, которое как правило в 2-2,5 раза меньше чем Uном. После этого, в течение заданного промежутка времени напряжение достигает номинального значения и двигатель «разгоняется» до нужной скорости (при этом на софтстартере включается режим «Байпас» — двигатель подключается напрямую к питающей сети, в обход устройства плавного пуска).

Для плавной остановки двигателя весь алгоритм повторяется в обратном порядке, постепенное снижение уровня напряжения приводит к плавному снижению оборотов и остановке системы.

Электрощит имеет 2 режима работы: автоматический и ручной. Переключение между режимами работы осуществляется с помощью переключателя на лицевой панели.

Автоматический режим

Пуск и остановка двигателя осуществляется при помощи управляющего сигнала из диспетческого пункта или от подключаемых датчиков.

Ручной режим

В ручном режиме двигатель управляется при помощи кнопок пуск/стоп.

Возможности пользователя по настройке системы управления двигателем

  • Регулирование длительности пуска двигателя (1-20 сек)
  • Регулирование длительности остановки двигателя (0-20 сек)
  • Корректировка уровня начального напряжения, которое подается на силовые клеммы двигателя (40-70% от Uном)
  • Регулирование уставок срабатывания по тепловой защите (в зависимости от модели мотор-автомата)
  • Изменение порога срабатывания по максимальному Umax и минимальному Umin напряжению (5-50% от Uном)
  • Регулировка времени срабатывания по превышению порогов Umax/Umin (0-10 сек)
  • Регулировка времени повторного включения при восстановлении стабильного напряжения (от 0-600 сек)
  • Щитуправления двигателем представляет из себя сварной металлический корпус IP65 (навесное исполнение) в который устанавливается УПП2-37К-В, Автомат защиты двигателя, реле контроля фаз, обогреватель шкафа, вентилятор, термостат, и т.д.

Особенности функционирования электрических двигателей

В сути принципа работы электрического двигателя лежит преобразование электрической энергии в механическую, за счет которой в действие приводятся механизмы и машины. Электродвигатель служит основной составляющей электропривода. Он подразделяется на двигатели постоянного и переменного токов. К типу двигателей переменного тока, в свою очередь, относятся и асинхронные двигатели — простые по конструкции, доступные в цене и, при этом, довольно надежные. В основе работы электрического двигателя, как правило, лежит вращательное движение. Двигатель функционирует за счет взаимодействия магнитных полей: разные полюса притягиваются, одинаковые — отталкиваются. Катушка с током, то бишь электромагнит, выполняет роль одного из магнитов. Подобное взаимодействие магнитных полей, при подаче питания к обмотке двигателя, заставляет вращаться подвижную часть двигателя — ротор.

Читать еще:  Давление и температура в цилиндре дизельного двигателя

Одной из особенностей функционирования асинхронных электрических двигателей является то обстоятельство, что их пусковые токи в момент включения устройства в сеть, во много раз (порою в 6-8) превышают номинальные рабочие токи, возникающие при его нормальной работе. Огромные нагрузки на двигатель приводят к преждевременному износу обмоток стартера, подшипников и других механических элементов двигателя.

Часто возникающее при этом короткое замыкание вызывает перегорание двигателя: конечно же, его можно будет починить, но в результате ремонта теряется до 30 % мощности, поэтому больше такой двигатель использовать для данного предназначения будет невозможно. Мало того, падение напряжения в электрической сети вызывает проблемы для другого запитанного от нее устройства, в т.ч. гидроудары в насосных системах. И, конечно же, во много раз возрастает энергопотребление оборудования, что особенно критично в случае использования автономных источников энергии.

Принцип действия устройства плавного пуска

Суть использования устройства плавного пуска заключается в самом его названии. Оно обеспечивает плавный запуск и торможение электродвигателя благодаря уменьшению пускового тока и согласованию его пускового крутящего момента с моментом нагрузки. Устройство плавного пуска электродвигателя снижает напряжение в момент запуска двигателя, с помощью специальных силовых ключей — симисторов, принудительно ограничивая напряжение до 30-60 % от номинального, а затем медленно повышает до нормального значения. В результате обеспечивается плавный разгон двигателя и предотвращается нагрузка ввиду снижения пусковых токов.

Система управления устройствами плавного пуска может быть как цифровой, так и аналоговой. В основе цифровых, которые реализуются в нашем магазине, лежат микропроцессоры, дающие возможность максимально-гибкого управления процессом работы, и ряд вспомогательных функций. К ним относится:

☝ комплекс защиты механизма и двигателя от перегрузки и непредвиденной неисправности силовой цепи;

☝ способность перевода двигателя на пониженную скорость работы;

☝ подача постоянного тока к обмотке двигателя с целью торможения;

☝ экономия расходуемой энергии при малой нагрузке, за счет снижения напряжения

Купить устройство плавного пуска и обеспечить нормальную работу оборудования можно в интернет-магазине «Эко-систем». Ознакомившись с нашим каталогом, вы обнаружите, что цена устройства плавного пуска привлекательна, качество отличное, а большой выбор моделей позволяет подобрать устройство для любых условий применения.

Разновидности устройств плавного пуска асинхронных двигателей

На страницах интернет-магазина ◁Eco-system▷ представлены устройства пуска разных моделей, в зависимости от варианта включения в питающую сеть:

⚡ однофазное устройство плавного пуска электродвигателя используется для смягчения механической нагрузки при работе маломощных двигателей (до 11 кВт), при этом функция ограничения пусковых токов и плавного регулирования торможения отсутствует;

⚡ двухфазное устройство плавного пуска применяют для безопасного пуска двигателей с мощностью до 250 кВт;

⚡ трехфазные устройства плавного пуска асинхронных двигателей, которые являются универсальными и используются для облегчения частых запусков и остановок оборудования, обеспечивая точное удержание пользовательских настроек.

В зависимости от модели и цены устройство плавного пуска, кроме своего основного назначения, может выполнять следующие функции: управлять крутящим моментом и обеспечивать динамическое торможение, осуществлять тепловую защиту, защиту от механических перегрузок и псевдо-частотное регулирование, сигнализировать обрыв или перекос фаз, экономить энергорасход.

Специалисты интернет-магазина «Эко-Систем» рекомендуют выбирать устройство плавного пуска исходя из полного тока нагрузки двигателя и в соответствии со значением напряжения в сети питания. Однако следует помнить, что, обеспечивая безопасный старт, устройство плавного пуска не позволяет регулировать и стабилизировать обороты работающего двигателя.

Читать еще:  Датчик температуры воздуха наддува двигатель крайслер

Наши устройства продлевают срок работы электродвигателей и минимизируют ваши расходы.

Применение устройств плавного пуска

Устройства плавного пуска нашли широкое применение в промышленном оборудовании и на производствах с использованием электродвигателей большой мощности, к примеру:

  • Машиностроение;
  • Металлургия;
  • Строительство;
  • Деревообработка;
  • Добыча и переработка полезных ископаемых.

Конечное список промышленных направлений где успешно применяется устройство плавного пуска далеко не полный, его можно продолжать достаточно долго.

Зачем асинхронному двигателю УПП

При пуске двигателя в ход напрямую в одно мгновение крутящий момент достигает 150-200% от номинального значения. В это же время образуются пусковые токи, которые превышают номинальный в 5, а то и больше раз. Повышенные во время запуска мотора характеристики становится причиной проблем:

  • Повреждение изоляции обмоток и прекращение работы вследствие перегрева.
  • Выход из строя кинематической цепи провода из-за обрыва транспортерных лент, механических рывков или гидравлических ударов.
  • Тяжелый пуск, препятствующий его завершению.

Именно эти проблемы вызывают у электрического двигателя необходимость в устройстве плавного пуска. Благодаря ему мотор разгоняется плавно, без рывков и ударов. Пусковые токи снижаются. Поэтому удовлетворительное состояние изоляции будет держаться еще долго.

А как понять, что пуск тяжелый, и двигатель нужно оборудовать УПП? Для этого познакомьтесь с описанием трех случаев этого явления:

  1. Пуск слишком тяжелый для используемого источника питания. От сети нужен ток, который она может выработать только при «работе на износ» или не может выдать такое значение вообще. При попытке запуска на входе системы вырубаются автоматы, лампочки отключаются. Некоторые контакторы и реле переключения отключаются, а генератор питания прекращает работу. В этом случае УПП поможет, если питающая сеть сможет обеспечить 250% от номинального значения тока вместо 500-800%, которые были ей не под силу. Если же сеть не даст даже 250%, то смысла в установке устройства плавного пуска нет.
  2. Двигатель не запускается напрямую (не начинает крутиться или не разгоняется до нужной скорости, вызывая срабатывание защитной системы). УПП не поможет, но можно попробовать исправить ситуацию с помощью преобразователя частоты.
  3. Запуск отличный, но на входе отключается автомат еще до того, как устанавливается номинальная частота. УПП может помочь, но не обязательно. Чем ближе частота вращения к номинальному значению в момент срабатывания автомата, тем больше шансов на успех.

Продвинутые устройства плавного пуска для асинхронных двигателей выполняют дополнительные функции:

  • Защита от короткого замыкания при пуске в ход;
  • Предотвращение обрыва фазы;
  • Исключение повторного незапланированного включения;
  • Защиты от превышения номинальных нагрузок.

Использовать такие устройства можно не только для смягчения запуска, но и для плавной остановки мотора. График ниже показывается зависимость скорости вращения двигателя от времени при прямом пуске и с использованием стартсофтера (второе название УПП).

Дополнительный бонус обладателям УПП: можно будет подобрать менее мощный источник бесперебойного питания, если в нем есть необходимость.

Плавный пуск синхронного двигателя

Синхронные движки, работающие от электросети с любым числом фаз, разгоняются как асинхронные, с использованием скольжения. Затем, превращая ротор в магнит, независимый от статора, происходит выравнивание скоростей вращения поля статора и ротора. По этой причине устройства плавного пуска, применяемые для синхронных двигателей, те же самые, что и для асинхронных. Некоторые отличительные детали, зависящие от питания ротора, можно видеть далее на изображении:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector