Устройство плавного пуска электродвигателя. Как это работает.

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

Назначение

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

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

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

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

Принцип действия устройство плавного пуска

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

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

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

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

Выбор устройства плавного пуска

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

Как реализуется плавный пуск

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

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

а) автотрансформатора или реостата;

б) ключевыми схемами на базе тиристоров или симисторов.

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

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

Критерии выбора софтстартера

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

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

Мощность

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

ном софтстартера должен быть в 8-10 раз больше.

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

Даже если ваше устройство не нагружено и легко набирает обороты.

Количество фаз

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

Обратная связь

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

Функциональность

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

Способ управления

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

Дополнительные функции

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

Правильно подобранный УПП увеличивает вдвое рабочий ресурс электродвигателей, экономит до 30 процентов электроэнергии.

Зачем нужно устройство плавного пуска (софтстартера)

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

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

— некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;

— возможен сбой оборудования и т. д.

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

Что такое пусковой ток

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

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

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

Способы защиты электродвигателя

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

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

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

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

Виды устройств плавного пуска   

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

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

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

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

Зачем же нужно устройство плавного пуска?

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

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

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

Устройства плавного пуска

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

Устройство плавного пуска электродвигателя: назначение и принцип работы

a:2:{s:4:»TEXT»;s:14814:»Зачем нужно УПП?

     https://techtrends.ru/catalog/ustroystva-plavnogo-puska/» target=»_blank»>Устройство плавного пуска электродвигателя обозначается специальной аббревиатурой УПП – именно под таким наименованием его часто можно встретить в различной справочной литературе или каталогах. Зачем оно требуется в системе? Дело в том, что при запуске двигателя крутящий момент дает очень большую нагрузку, которая значительно превышает номинальную, то же касается и пусковых токов. Все это приводит к появлению ряда неприятных проблем.


    Может повредиться изоляция на обмотках, и тогда аппарат прекратит свою работу, запустить его не получится.
    Кинематическая цепь может полностью выйти из строя из-за различных повреждений и ударов.
    Тяжелый пуск, который не дает устройству работать нормально.


     Все эти моменты требуют использования такого приспособления, как устройство плавного пуска двигателя. С ним мотор будет работать нормально, постепенно разгоняясь без лишних рывков, а значит, перегрузки не будут влиять на состояние и работоспособность агрегата. Также это способствует сохранению хорошего состояния изоляции.





     Как понять, что происходит тяжелый пуск, и требуется устройство плавного пуска двигателя для нормальной работы? Это явление обычно появляется в определенных случаях, когда его можно распознать по некоторым признакам:


    Пуск может быть тяжелым, если используемый источник питания не справляется со своими функциями. В этом случае устройство требует от сети такой ток, который она может выдать только под максимальным напряжением, либо не способна работать с такими параметрами в принципе. При совершении запуска будут отключаться автоматы и элементы системы, начнут мигать лампочки с индикаторами и тоже отключатся, генератор прекратит свою деятельность. Однако стоит учесть, что в такой ситуации установка УПП поможет, только если данная сеть способна дать 250 процентов от номинального имеющегося значения тока, тогда при плавном пуске конкретный двигатель сможет работать от нее. Если же источник питания не способен выдавать такие показания, то и смысла в установке дополнительных устройств нет, они все равно не помогут работе, нужно подключаться к другой сети.
    Во время тяжелого пуска работающий двигатель может не запускаться напрямую, видно, что он не начинает двигаться или не может разогнаться до нужной при функционировании скорости, в результате чего срабатывает защитная система. Для решения задачи не поможет УПП, но можно дополнительно попробовать использовать другое устройство — преобразователь частоты, который исправит ситуацию.
    В некоторых случаях запуск может быть хорошим, но включается защитный автомат. В этом случае может помочь устройство плавного пуска двигателя, причем, чем ближе конкретная получаемая частота вращения находится непосредственно к номинальной в то время, когда срабатывает защита, тем выше шансы на успех и удачное разрешение этой проблемы.





     Некоторые приборы УПП обладают дополнительными функциями, которые способствуют оптимальной работе асинхронных двигателей:


    Могут защитить от случайного возникновения короткого замыкания при пуске в ход и последующих повреждений.
    Способны предотвратить внезапный обрыв фазы.
    С его помощью можно исключить повторное включение, являющее незапланированным.
    Защитит от превышения допустимого уровня нагрузок.


     Подобные приспособления помогают не только обеспечить плавный и спокойный запуск двигателя без лишних нагрузок на систему, но и провести такую же плавную остановку, которая способствует увеличению срока службы агрегата и более эффективному функционированию. Также один из плюсов использования этого устройства — возможность подобрать ИПБ с меньшей мощностью, если есть необходимость в использовании подобного источника.

Принцип действия механизма

     Стартсофтеры — это еще одно название подобных систем, калька с их английского наименования. Они бывают двух типов, которые отличаются по способу действия и особенностям функционирования. Это электрические и механические УПП.


     Механический способ регулирования является более простым, поскольку в его основе лежит несложное действие — он принудительно сдерживает нарастающую скорость вращения при запуске, чтобы не дать образоваться слишком большой нагрузке. Для этого применяются различные детали и механизмы, которые воздействуют механическим путем, помогая регулировать работу и получать нужные параметры. Конечно, каждый из этих вариантов обладает своими особенностями и характерными принципами работы, но выполняют они одну и ту же задачу.  


     Представить способ механического воздействия достаточно легко. Если вращающегося диска коснуться каким-либо предметом, скорость движения замедлится, поскольку возникнет сила трения, направленная в противоположную сторону. Элементу нужно будет больше времени, чтобы разогнаться, и такой процесс будет происходить более плавно. Вот так действуют механические регуляторы.


     У электрических регуляторов принцип действия сложнее, там работа осуществляется за счет специальных элементов в электрической цепи, которые ограничивают подачу напряжения. Чтобы разобраться, как именно и по какому типу работает УПП с таким принципом, нужно внимательно изучить сам процесс. Это момент, когда электроэнергия преобразуется в кинетическую, из-за чего и происходит начало работы мотора. Также в это время сопротивление увеличивается — от малых показателей к максимальным. И уровень тока по своей силе действия максимален, о чем говорит закон Ома. Это значит, что поступающая энергия в такой момент, согласно закону, должна передаваться с большой скоростью. А если подключить двигатель с использованием специального стартсофтера, то в действие вступает вторая формула этого закона, в итоге энергия передается по-прежнему с таким же уровнем, быстро, но выходит уже иначе, медленно, поскольку напряжение ограничивается. Чем меньше будет имеющаяся сила тока, тем больший промежуток времени потребуется агрегату на разгон, и при этом он будет плавным.





Как выбрать?

     Существует несколько параметров, от которых следует отталкиваться при необходимости выбора подобного элемента:


    Нужно правильно подобрать агрегат таким образом, чтобы его предельная сила тока соответствовала мотору, с которым он будет использоваться — в этом заключается залог нормальной работы.
    Существует параметр запусков в час, которых может быть определенное количество, обычно он указывается в эксплуатационных характеристиках УПП, и при работе нельзя превышать это значение.
    Напряжение этого устройства не должно быть меньше, чем уровень, который имеется в сети.


     Стоит отдельно отметить специализированные УПП для насосов, которые предназначены для снижения гидравлических ударов, негативно влияющих на трубопровод. При полностью заполненных трубах использование такого механизма позволяет практически полностью устранить эти удары, тем самым, продлевая срок службы всей системы коммуникаций. Вот почему приобретение устройства для насоса будет хорошим решением, использовать его можно не только на моторах различных машин.


     Есть и устройства плавного запуска, предназначенные для электроинструментов, у них тоже имеется своеобразная специфика, поскольку при работе таких агрегатов получается сочетание динамических нагрузок и больших оборотов, например, можно увидеть это при работе шлифовальной машинки. Характерная особенность состоит в том, что нагрузка возникает не только во время пуска, но и при каждой подаче, поэтому инструменту нужно обеспечить надлежащую защиту.



«;s:4:»TYPE»;s:4:»HTML»;}

Устройства плавного пуска (софт-стартеры) подбор, настройка

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

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

Области применения устройств плавного пуска

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

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

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

Назначение УПП

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

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

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

Преимущества устройств плавного пуска

Основные достоинства устройств плавного пуска:

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

Модели приборов и аналоги

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

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

Недостатки

Основные недостатки устройств плавного пуска:

1. Защита от короткого замыкания.

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

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

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

Принцип работы УПП

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

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

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

Устройства плавного пуска (Софтстартеры). Виды и работа

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

Функции и возможности устройства плавного пуска

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

Главные функции УПП:

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

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

Устройство УПП

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

Основные компоненты УПП:

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

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

Принцип действия УПП

Регулировка пусковых характеристик осуществляется по двум принципам:

1. Механическому.
2. Электрическому.

Механические УПП:

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

Этот способ имеет существенные минусы:

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

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

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

1. Амплитудные. Софтстартеры этого типа обеспечивают старт мотора в холостом режиме либо с умеренной нагрузкой. Эти устройства постепенно повышают напряжение на клеммах электродвигателя до предельных показателей.
2. Частотные (фазовые). Эти УПП управляют частотными характеристиками фазного тока, не снижая напряжение. Благодаря этому, запустить мотор удается даже при большой нагрузке.

Фазовые УПП предоставляют следующие преимущества:

• Возможность осуществлять размеренное прибавление вращательной частоты в рабочем режиме.
• Гарантируют стабильность высокой мощности мотора даже при смене скорости вала.

Минусы фазовых УПП:

• Сложность монтажа.
• Сложная наладка.

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

Виды УПП

УПП разделяют на следующие типы:

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

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

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

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

Применение УПП

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

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

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

Достоинства и наличие недостатков

Применение устройства плавного пуска снижает вероятность перегрева двигателя.

Таким образом, можно выделить главные плюсы использования УПП:

• Повышают срок службы электродвигателей и других исполнительных устройств, контактирующих с электродвигателем.
• Понижают расход энергии.
• Снижают затраты на эксплуатацию машин.
• Регулирует длительность разгона и торможения электрического двигателя.
• Снижает силу электромагнитных помех.
• Монтируется и эксплуатируется без особых трудностей.

Недостатки:

• Не выполняют возврат направления вращения.
• Не контролируют в установившемся режиме частоту вращений двигателя.
• Уменьшить пусковой ток до меньших значений, требующихся в момент старта для вращения ротора.

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

Похожие темы:

Что такое устройство плавного пуска

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

Устройство плавного пуска — принцип работы

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

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

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

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

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

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

Реакторное устройство плавного пуска СПРИНТ-В-Р

Основным силовым элементом устройства плавного пуска (УПП) реакторного типа является магнитно-регулируемый реактор. Принцип действия реактора основан на изменении индуктивного сопротивления катушки с ферромагнитным сердечником при подмагничивании ее постоянным током.
В начальный момент сердечники реакторов, обладающие высокой магнитной проницаемостью — не насыщены, а рабочие обмотки имеют большое индуктивное сопротивление. Начальный ток в цепи нагрузки незначительный. Напряжение на нагрузке также мало, так как большая часть напряжения питания теряется в виде падения напряжения в рабочих обмотках. При подаче в обмотки тока управления сердечники реакторов постепенно подмагничиваются до насыщения и индуктивное сопротивление рабочих обмоток уменьшается, а ток в цепи нагрузки и поступающая к ней мощность увеличивается.
Именно устройства с подобным принципом работы обеспечивают качественный процесс плавного пуска с необходимым ограничением тока для электродвигателей без перегрузок и перенапряжения в сети.

Конструкция Реакторного устройства плавного пуска СПРИНТ-В-Р

Устройство плавного пуска реакторного типа поставляется в шкафном исполнении с классом защиты стандартного исполнения IP31 с возможностью расширения защиты до IP65. Стандартная конфигурация включает в себя: шкаф устройства плавного пуска, шкаф байпаса (в конструктивном исполнении до 2000 кВт байпас размещен в шкафу УПП) и ячейка ввода, выполненная на базе ячейки КСО с вакуумным выключателем BB/TEL. Система охлаждения – естественная воздушная.

На передней двери шкафа УПП размещены панель управления и блок светодиодной индикации, предназначенные для мониторинга и контроля работы УПП, выдачи команд пуска и останова, вывода ошибок.
Для гибкого управления УПП оснащен дискретными и аналоговыми выводами (4-20 мА). Все данные и параметры выводятся на интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс на базе цветного сенсорного дисплея. Поддержка связи осуществляется через интерфейс RS-485 по встроенным портам связи Modbus RTU или Profibus.

В состав ячейки ввода входит: QS1, QS2 – микропереключатель Y1, Y2 – блок замок TTA, TTC – трансформатор тока TCH – трансформатор питания FU – предохранитель

В состав шкафа байпаса входит: B1, B2 – контакторы QS3 – микропереключатель Y3 – блок замок

В состав шкафа УПП входит: QF — выключатель TA — трансформатор КМ — контактор RR — регулируемый реактор KN — контроллер управления BT – блок тиристоров LCD — цветной сенсорный дисплей

Рис. Принципиальная схема устройства плавного пуска серии СПРИНТ-В-Рв варианте с ячейками ввода и байпаса

КАК ЭТО РАБОТАЕТ:

Устройство использует принцип насыщенного реактора. В начальный момент при пуске электродвигателя, подмагничивание отсутствует и индуктивное сопротивление максимальное, что обеспечивает ограничение пускового тока, на уровне 1,5-3 Iном. В последующем, при снижении пускового тока электродвигателя происходит увеличение тока подмагничивания, которое обеспечивает удержание тока электродвигателя на том же уровне. После разгона двигателя (падение тока ниже 3 Iном) ток подмагничивания достигает максимального значения, индуктивное сопротивление при этом минимальное. При снижении пускового тока ниже установленной величины, например, 1,1 I ном включается контактор закорачивающий силовую катушку и электродвигатель подключается непосредственно к питающей сети.

Таким образом, устройство плавного пуска позволяет избавиться от негативных последствий связанных с запуском электродвигателя напрямую.

Применение устройства плавного пуска позволяет уменьшить пусковые токи и как следствие снизить просадки напряжения и нагрев обмотки. Снижение пускового тока приводит к уменьшению пускового момента, при этом смягчаются удары в момент пуска, что сохраняет механические детали привода. Пуск осуществляется с плавным ускорением, без рывков, за достаточно короткое время (50–120 с) что способствует избежать перегрева обмоточной части электродвигателя.

Рис. График времени пуска электродвигателя с устройством плавного пуска СПРИНТ-В в зависимости от кратности пускового тока (IНом)

Плавное торможение

В УПП для плавного торможения опционально может быть включен блок торможения с компенсатором реактивной мощности КРМ, выполненный по схеме. При отключении питания электродвигателя его магнитное поле затухнет только через небольшой промежуток времени. Если в этот момент подключить к статорной обмотке двигателя компенсатор реактивной мощности, то энергия магнитного поля будет переходить сначала в заряд конденсаторов, а затем снова возвращаться в обмотку статора, при этом возникнет тормозной момент, который остановит двигатель. Такое торможение часто называют конденсаторным. Величина тормозного момента будет зависеть от емкости конденсаторов, чем больше емкость, тем больше момент. Конденсаторы могут быть включены постоянно, а могут отключаться во время работы двигателя с помощью контактора.

Применение компенсации реактивной мощности позволяет:

1. улучшить качество электроэнергии в сети

2. увеличить срок службы электродвигателя

3. снизить расходы на оплату электроэнергии и общие затраты на энергопотребление

4. подключить дополнительную активную нагрузку, без увеличения мощности силового трансформатора и без увеличения сечения питающего кабеля

5. автоматически отслеживать изменения нагрузки и компенсации реактивной мощности

ОПЦИИ
Плавное торможение Ячейка ввода с предохранителями Групповое управление электродвигателями Дистанционный пульт управления АСУ ТП	Датчик сигнала КИП Расширение дискретных и аналоговых входов/выводов Увеличение степени защиты с IP31 до IP65 Освещение шкафа Выбор корпусного исполнения

ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ КРМ



Групповое управление электродвигателями

В устройстве плавного пуска СПРИНТ-В опционно может быть реализована функция группового подключения до 8 электродвигателей. Использование одного устройства для запуска нескольких электродвигателей позволяет сократить капиталовложения и потребление энергии. Данная функция является незаменимой для многодвигательных насосных и компрессорных станций.

Рис.Схема УПП с поочередным подключением для 3-х электродвигателей

ТИПЫ ЗАЩИТЫ: 

Перегрузка по току Устройство обладает повышенной способностью к перегрузкам по току. Время отключения при перегрузке в 420% номинального тока — 60 секунд при перегрузке в 550% -3 секунды	Защита от пониженного напряжения Защита срабатывает, когда напряжение сети в течение заданного времени остается ниже установленного диапазона
Перенапряжение Устройство плавного пуска отключается, если напряжение сети остается выше заданного уровня в течение установленного времени задержки	Защита от низкого тока Защита срабатывает, если значение тока падает и остается ниже установленного значения в течение заданного периода времени
Превышение времени пуска Защита срабатывает, если электродвигатель не достигает номинальной скорости вращения за заданный период времени. Стандартно диапазон времени пуска 0-60 сек. Опционно расширенный диапазон 0-180 сек	Защита от обрыва фаз Если в главной цепи произойдет обрыв одной или двух фаз, по достижению заданного диапазона времени сработает защита. Есть возможность настройки функции «Автоперезапуска»
Дисбаланс токов Защита отключает устройство при дисбалансе токов выше установленного значения в течение заданного периода времени	Контроль последовательности фаз Электроника отключит УПП при попытке его включения с неправильной последовательностью фаз.
Превышение допустимого количества пусков Настройки позволяют устанавливать до 4 (стандартно) и до 8 (по заказу) пусков в час. Если количество пусков превышает количество, заданное в настройках, то УПП не запустится	Защита от ошибки байпаса после пуска После того, как электродвигатель достигает номинальной скорости вращения, срабатывает сигнал байпас, если в этот момент контактор байпас не сможет сработать, то срабатывает защита
Ток утечки на заземление При превышении тока утечки на заземление выше предварительно задаваемого уровня на время более задаваемой задержки, срабатывает защита, размыкающая УПП	Неправильное подключение электродвигателя При некорректном подключении электродвигателя к выходным клеммам либо при обнаружении обрыва в цепи обмоток внутри электродвигателя, электроника отключает УПП

Эффект от внедрения

Устройство плавного пуска: краткая характеристика, принцип работы и схемы | ENARGYS.

RU

Устройства плавного пуска электродвигателей являются статическими электронными или электромеханическими устройствами, предназначенными для плавного ускорения и плавного замедления, а также для защиты трехфазных индукционных электродвигателей.

Устройства плавного пуска УПП осуществляют действия по снижению величины пускового тока и помогают осуществить согласование крутящего момента двигателя и момента нагрузки.

Принцип работы устройства плавного пуска

Управление напряжением, подаваемым на двигатель, осуществляется посредством изменения угла открытия тиристоров. В устройстве находятся два встречно-включенных тиристора, предназначенных для положительного и отрицательного полупериодов. Сила тока в третьей фазе, оставшейся без управления складывается из токов фаз под управлением.

После осуществления настройки, значение вращающего момента при пуске машины оптимизируется до предельно низкой величины пускового тока. Значение тока электродвигателя уменьшается параллельно значению установленного пускового напряжения на пуске. Величина пускового момента уменьшается в квадратичном отношении к напряжению.

Уровень напряжения осуществляет контроль пускового тока и момента двигателя при запуске и остановке двигателя.

Наличие в устройстве байпасных контактов, которые шунтируют тиристоры, способствует понижению тепловых потерь в тиристорах, а соответственно понижению нагрева всего устройства. Встроенная электронная дугогасительная система защищает контакты в случае появления повреждений в результате непредвиденных сбоев в работе, например, при прерывании подачи напряжения, возникновении вибрации или дефекте контактов.

Рис 1. Внешний вид устройства плавного пуска 3RW30

Рис 2. Внутренняя схема устройства управления плавным пуском 3RW30

Баланс полярности

Недостаток 2-фазного управления в устройстве плавного пуска асинхронного двигателя проявляется в появлении постоянного тока, вызванного фазовой отсечкой и наложением фазных токов, при которых возникает сильный акустический шум, выделяемый электродвигателем.

Применение метода «баланс полярности» значительно понижает влияние значений постоянного тока во время разгона двигателя, соответственно снижается акустическая характеристика запуска, достигается это благодаря балансированию полуволн различной полярности в процессе разгона двигателя.

Интерфейс устройства

Интерфейс устройства плавного пуска УПП «человек-машина» разрешает производить настройку параметров, существенно облегчая и упрощая осуществление процесса запуска и эксплуатации двигателя. Встроенная функция управления насосом предотвращает возникновение гидравлического удара.

Рис3. Интерфейс устройства плавного пуска

Рис. А.

 

Рис. Б. прикладной модуль AS-интерфейса

 

Рис. В.

Рис 4. Устройство плавного пуска электродвигателя — схема фидерной комбинации с AS-интерфейсом

Интерфейс состоит из двух дисплеев с сегментными индикаторами и ЖК-дисплеем, позволяющим обеспечить видимость на значительном расстоянии, включает в свой состав описание параметров и сообщений.

В возможности аппаратуры входит выбор режима программирования и языковые опции. Осуществляет копирование параметров из одного устройства в другое, увеличивая скорость программирования, повышая надежность оборудования и получая возможность корректирования и внесения идентичных параметров на одинаковых машинах.

Плавный пуск для однофазного двигателя

Устройство плавного пуска однофазного электродвигателя, применяемого в быту, активируется при подаче ~Uк выводам L1 и L2.

Рис 5. Схема лицевой панели устройства TSG предназначенного для однофазного двигателя

Происходит увеличение значение линейного напряжения в течение определенного отрезка времени до достижения его предельного значения. Выводы Т-2 и Т-3 постоянно запитаны от питающей сети. Время процесса регулируется регулятором, в диапазоне до 20 сек. С повышением параметров напряжения происходит увеличение вращающего момента. После окончания запуска, через шунтирующий контактор (байпас) происходит подключение двигателя от сети.

Рис. 6. Схема работы устройства плавного пуска TSG при положении регулятора момента вращения Моn =0, при котором начинается цикл плавного пуска

Устройство плавного пуска электродвигателя насоса

Устройство плавного пуска для насоса с использованием преобразователя частоты осуществляет следующие операции это:

1. Осуществление плавного пуска и торможения насосного агрегата.
2. Производство автоматического коммутирования в зависимости от показателей уровня и параметров давления жидкости.
3. Защиту агрегата от «сухого хода», то есть без жидкости.
4. Защита агрегата при критическом снижении параметров напряжения.
5. Осуществление защитных действий от перенапряжения на входе преобразователя.
6. Сигнализирует о включении, отключении агрегата, а также при аварии.
7. Осуществляет местный обогрев.

Рис. 7. Устройство плавного пуска схема принципиальная, для автоматизации работы погружного насоса с поддержкой давления в полном автоматическом режиме

Подключение электродвигателя осуществляется от контактов U,V,W преобразующего частотного устройства. Пусковая кнопка SB2 вызывает срабатывание реле К1 через ее контактную группу происходит соединение вводов STF и PS частотного преобразователя, который производит плавный запуск электрического насоса, который осуществляется по заложенному программному обеспечению, включенному в настройку устройства.

Датчик определяющий давление ВР1 запитан от ввода преобразователя, делает возможной наличие обратной связи в цепи стабилизирующей давление. Работа этой системы происходит при обеспечении ПИД-регулятора. Потенциометр К1 или частотный преобразователь выполняют функцию по поддержанию заданных параметров давления. Насосный агрегата, при появлении «сухого» хода, должен отключаться для зашиты, в этом случае, контакты 7-8 в цепи катушки реле К3 замыкаются, отключение происходит при срабатывании датчика «сухого» хода подключенного от реле сопротивления А2 . Реле К2 осуществляет защитную функцию по отключению электродвигателя агрегата при аварии. При аварии происходит включение лампыНL1, лампа НL2 зажигается после срабатывания датчика реагирующего на понижение водяного уровня, на недопустимое значение.

Термореле ВК1 осуществляет включение подогрева шкафа управления контактором КМ1, электронагревателей ЕК1 и ЕК2. Защита устройства от тока короткого замыкания и перегруза производится автоматом QF1.

Высоковольтное устройство плавного пуска его отличительные особенности

Рис 8. Схема высоковольтного устройства плавного пуска

К отличительным особенностям относятся:

1. Наличие оптоволоконного управления тиристорами.
2. Управление на микропроцессорах.
3. Способность к работе при повышенной температуре.
4. Возможность задания различных алгоритмов и характеристик пуска и торможения для разных видов нагрузки.
5. Способность к интеллектуальной защите.
6. Возможность осуществления пуска при слабых источниках питания.
7. Осуществление степени защиты от IP 00 доIP 65

Важно:при наладке устройства плавного пуска нужно чтобы установленное время разгона было больше физического времени разгона двигателя, иначе присутствует возможность получения повреждения устройства, так внутренние байпасные контакты замыкаются по истечении времени пуска. В том случае если не произошел разгон двигателя, может выйти из строя система байпасных контактов.

Важно:автоматический повторный пуск опасен не только повреждением устройства, но и может привести к смерти людей и тяжелому травматизму.

---

Команда запуск, обязана сбрасываться до команды сброса, так как при наличии команды запуска после команды сброса, автоматически выполняется повторный перезапуск. Особенно это касается защиты двигателя.

Для безопасности желательно присоединить выход общей ошибки в систему управления.

Рекомендация: нежелательность автоматического пуска, диктует необходимость присоединения дополнительных компонентов, например, устройства выпадения фазы или нагрузки, с цепями управляющего и главного тока.

Руководство по плавному запуску | Что такое Soft Start

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

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

Что такое плавный пуск двигателя?

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

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

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

Как работает мягкий старт?

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

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

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

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

В механических устройствах плавного пуска

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

Какие общие области применения устройств плавного пуска?

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

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

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

1. Насосы

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

2. Конвейерные ленты

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

3. Вентиляторы и аналогичные системы

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

4. Электрические вертолеты

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

В чем преимущество использования устройств плавного пуска?

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

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

1. Снижение энергопотребления

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

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

2. Снижение риска скачков напряжения

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

3. Регулируемое время разгона

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

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

4. Потенциальное увеличение количества возможных пусков в час

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

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

5. Снижение риска перегрева

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

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

6. Повышение операционной эффективности

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

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

7. Увеличенный срок службы

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

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

В чем разница между плавным пуском и ЧРП?

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

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

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

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

Частотно-регулируемые приводы

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

Каковы некоторые общие причины неудач плавного запуска?

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

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

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

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

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

Ремонт устройств плавного пуска

Обратитесь в глобальную электронную службу по вопросам ремонта сегодня

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

Запросить цену

Основы устройства плавного пуска, принцип работы с примером и преимуществами

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

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

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

Пуск двигателя возможен 3 способами

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

Определение плавного пуска

А теперь уделим особое внимание плавному пуску.

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

Может быть два типа управления с помощью устройства плавного пуска:

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

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

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

2 Компоненты базового устройства плавного пуска

• Силовые переключатели , такие как тиристоры, которые должны управляться по фазе, чтобы они применялись для каждой части цикла. В трехфазном двигателе по два тиристора соединены спина к каждой фазе.Коммутационные устройства должны иметь номинальное значение, по крайней мере, в три раза больше, чем напряжение сети.

• Control Logic с использованием ПИД-контроллеров или микроконтроллеров или любой другой логики для управления приложением напряжения затвора к SCR, то есть для управления углом срабатывания SCR, чтобы заставить SCR проводить в требуемой части цикла напряжения питания.

Рабочий пример электронной системы плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя

Система состоит из следующих компонентов.

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

Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.

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

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

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

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

Преимущества мягкого старта

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

• • Повышенный КПД : КПД системы плавного пуска, использующей твердотельные переключатели, больше из-за низкого напряжения в открытом состоянии.
  • Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, и это обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков.

• Управляемое ускорение : Ускорение двигателя регулируется плавно.
• Низкая стоимость и размер : Это обеспечивается за счет использования твердотельных переключателей.

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

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

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

Устройство плавного пуска — это еще одна разновидность пускателя с пониженным напряжением, используемого для пуска трехфазного асинхронного двигателя.Устройство плавного пуска также называется твердотельным контроллером.

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

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

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

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

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

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

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

Блок-схема устройства плавного пуска:

Однолинейная схема устройства плавного пуска

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

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

Принцип работы устройства плавного пуска:

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

Блок тиристоров устройства плавного пуска

Угол включения тиристора при пуске

Где,

Белая часть = тиристор ВЫКЛ.

Синяя часть = тиристор ВКЛ

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

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

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

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

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

Во время остановки выполняется обратное действие.

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

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

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

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

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

Способы подключения устройства плавного пуска к двигателю

Схема подключения устройства плавного пуска

Встроенное соединение:

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

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

Внутри дельты:

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

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

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

Преимущества устройства плавного пуска:

Повышенный КПД : КПД системы плавного пуска, использующей твердотельные переключатели, больше из-за низкого напряжения в открытом состоянии. Управляемый запуск : Пусковой ток можно плавно регулировать, легко изменяя пусковое напряжение, и это обеспечивает плавный запуск двигателя без рывков. Это большое преимущество устройства плавного пуска. Управляемое ускорение : Ускорение двигателя плавно регулируется с помощью устройства плавного пуска.

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

Что такое устройство плавного пуска? Его работа, схема и применение

Устройство плавного пуска

, его принципиальная схема, работа, преимущества и применение

В нашей промышленности используются различные типы машин.Асинхронная машина — одна из наиболее часто используемых трехфазных машин переменного тока, которая составляет почти 70% двигателей, используемых в промышленности. их прочная конструкция и высокая эффективность делают их лучшим выбором для любого промышленного сектора. Но им действительно требуются защитные устройства и оборудование, используемые для их безопасной работы, чтобы они могли работать безопасно и предотвращать любое возможное повреждение двигателя, а также увеличивать срок их службы. Наиболее важным оборудованием, используемым для трехфазного асинхронного двигателя, является пускатель двигателя.

Пускатель двигателя

Пускатель двигателя — это электрическое устройство, которое используется для безопасного пуска и остановки электродвигателя. Он также предлагает защиту от перегрузки по току и защиту от низкого напряжения.

Поскольку асинхронный двигатель широко используется в различных отраслях промышленности, им нужен пускатель двигателя, чтобы безопасно запускать и останавливать его. Асинхронные двигатели при запуске потребляют большой ток. Это связано с низким сопротивлением обмоток двигателя в состоянии покоя.

Это очень важно для безопасной работы асинхронного двигателя. Это связано с низким сопротивлением ротора двигателя в состоянии покоя. Импеданс ротора зависит от скольжения (относительной скорости между ротором и статором) асинхронного двигателя. Скольжение асинхронного двигателя не является постоянным и изменяется во время его работы, поэтому сопротивление ротора также изменяется. Это обратно пропорционально скольжению двигателя.

В состоянии покоя (исходное положение) скольжение асинхронного двигателя максимально i.е. 1, таким образом, полное сопротивление ротора минимально. Подключение двигателя к источнику питания потребляет огромное количество тока в обмотке статора из-за этого низкого импеданса, называемого пусковым током. Переменный ток в статоре создает вращающееся магнитное поле (RMF), которое наводит ток в обмотках ротора.

Ток ротора генерирует собственное магнитное поле, которое пытается устранить его причину, и начинает вращаться в направлении RMF. Таким образом, ротор испытывает крутящий момент, и когда его скорость начинает увеличиваться, скольжение двигателя уменьшается (т.е.е. скорость РМФ приближается к скорости РМФ статора). Поскольку скольжение уменьшается, сопротивление ротора увеличивается, и двигатель начинает потреблять нормальный номинальный ток.

Высокий пусковой ток в 5-8 раз превышает номинальный ток двигателя при полной нагрузке. Асинхронный двигатель не может выдерживать такое количество тока, так как он может быстро повредить или сжечь обмотки, снижая производительность и срок службы двигателя. Такие высокие токи также могут вызвать сильное падение напряжения в сети, что опасно для других устройств, подключенных к той же линии.

Чтобы предотвратить такой высокий пусковой ток, мы используем пускатели двигателя, которые уменьшают начальный ток на короткое время. Как только двигатель наберет определенную скорость, возобновится нормальное энергоснабжение. Он также предлагает защиту от низкого напряжения и перегрузки по току.

Эти пускатели двигателей обычно используются для двигателей большой мощности. Небольшие двигатели мощностью менее 1 л.с. не требуют пускателя двигателя из-за их высокого сопротивления. Однако им действительно нужна защита от перегрузки по току, которая есть в пускателе DOL.

В пускателе двигателя используются различные методы запуска двигателя, такие как

• Полное напряжение или метод запуска через линию ; он подключает двигатель к полному напряжению источника питания. используется для малых двигателей
• Пускатель пониженного напряжения ; он снижает напряжение питания во время запуска двигателя, чтобы уменьшить пусковой ток. Устройство плавного пуска использует эту технику для запуска асинхронного двигателя.
• Многоскоростной стартер ; Двигатель спроектирован так, чтобы иметь несколько предварительно выбранных скоростей, которые достигаются за счет конфигурации полюсов (обмоток).Постепенное увеличение скорости снижает пусковой ток.

Что такое устройство плавного пуска?

Устройство плавного пуска — это тип пускателя двигателя, в котором используется метод снижения напряжения для снижения напряжения во время пуска двигателя.

Устройство плавного пуска предлагает постепенное повышение напряжения во время запуска двигателя. Это позволит двигателю медленно ускоряться и плавно набирать скорость. Это предотвращает любые механические разрывы и рывки из-за внезапной подачи полного напряжения.

Крутящий момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату тока. & ток зависит от напряжения питания. Таким образом, напряжение питания можно использовать для управления пусковым моментом. В обычном пускателе двигателя подача полного напряжения на двигатель создает максимальный пусковой момент, который представляет механическую опасность для двигателя.

Таким образом, можно сказать, что устройство плавного пуска — это устройство, которое снижает пусковой крутящий момент и постепенно увеличивает его безопасным образом, пока не достигнет номинальной скорости.Когда двигатель достигает номинальной скорости, устройство плавного пуска возобновляет подачу полного напряжения через него.

Во время остановки двигателя напряжение питания постепенно снижается для плавного замедления двигателя. Как только скорость достигает нуля, это прекращает подачу входного напряжения на двигатель.

Основным компонентом, используемым для регулирования напряжения в устройстве плавного пуска, является полупроводниковый переключатель, такой как тиристор (SCR). Регулировка угла зажигания тиристора регулирует подачу напряжения через него.Также используются другие компоненты, такие как OLR (реле перегрузки), используемые для защиты от перегрузки по току.

Схема устройства плавного пуска

В трехфазном асинхронном двигателе два тиристора соединены встречно-параллельной конфигурацией вдоль каждой фазы двигателя, что в сумме составляет 6 тиристоров. Эти тиристоры управляются с помощью отдельной логической схемы, которая может быть ПИД-регулятором или микроконтроллером. Логическая схема питается от сети с помощью выпрямительной схемы, как показано на рисунке.

Помимо выключателей питания и логической схемы, используются другие компоненты защиты, такие как автоматический выключатель или предохранитель, магнитный контактор для изоляции и OLR (реле перегрузки) для предотвращения перегрузки по току.

Переключатель байпаса также используется для восстановления полного напряжения на двигателе, когда он достигает полной номинальной скорости.

Принцип работы устройства плавного пуска

Основным компонентом, используемым для управления напряжением в устройстве плавного пуска, является тиристор.Это управляемый выпрямитель, который запускает прохождение тока только в одном направлении, когда применяется стробирующий импульс, называемый пусковым импульсом.

Угол пускового импульса определяет, какая часть цикла входного напряжения должна проходить через него. Поскольку переменный ток колеблется между максимальным и минимальным пиками, образуя полный цикл на 360 °, мы можем использовать угол импульса зажигания для включения тиристора на определенную продолжительность и управления подаваемым напряжением.

Импульсы зажигания могут варьироваться от 0 ° до 180 °.Уменьшение угла запускающего импульса увеличивает период проводимости тиристора, тем самым пропуская через него высокое напряжение.

Два таких тиристора соединены встречно для каждой фазы. Таким образом, он может управлять током в обоих направлениях. Каждый полупериод, угол зажигания

Три пары тиристоров, каждая пара для отдельной фазы, используются для управления напряжением для запуска и остановки двигателя. Период проводимости тиристора зависит от угла включения, управляемого логической схемой.

Логическая схема содержит ПИД-регулятор или простой микроконтроллер, запрограммированный на генерацию импульсов. Контроллер изолирован от питающей сети с помощью оптоизолятора, а выпрямитель используется для питания источника постоянного тока. Импульсы, генерируемые микроконтроллером, поступают в схему включения тиристора, которая усиливает его перед срабатыванием тринистора.

Когда двигатель запускается, контроллер генерирует импульсы для каждого отдельного тиристора. Импульс генерируется на основе пересечения нуля, которое обнаруживается с помощью детектора пересечения нуля.Угол первого запускающего импульса составляет примерно 180 ° (очень низкий период проводимости), чтобы обеспечить минимальное напряжение.

Постепенно после каждого пересечения нуля угол запускающих импульсов начинает уменьшаться, увеличивая период проводимости тиристора. Напряжение через тиристор начинает увеличиваться. Следовательно, скорость двигателя постепенно увеличивается.

Когда двигатель достигает своей полной номинальной скорости (при угле зажигания 0 °), тиристоры полностью блокируются с помощью байпасного контактора при нормальной работе.Это увеличивает эффективность устройства плавного пуска, поскольку SCR прекращает работу. Во время остановки двигателя SCR берет на себя управление и начинает работать, чтобы снизить напряжение питания.

Байпасные контакторы могут быть внутренними или внешними. Внутренние байпасные контакторы встроены в выключатели питания. Каждый тиристор имеет параллельный байпасный переключатель, который обеспечивает ток в нормальных условиях. Такая конфигурация контакторов занимает мало места, а пускатели имеют компактную конструкцию.В то время как контакторы внешнего байпаса подключены внешне параллельно устройству плавного пуска. Такие устройства плавного пуска бывают громоздкими.

Байпасные контакторы не предназначены для отключения или подачи тока в цепь, поэтому это могут быть контакторы с низким номиналом.

Преимущества устройства плавного пуска

Плавный пуск: В отличие от обычного пускателя двигателя, он обеспечивает очень постепенное повышение напряжения, что обеспечивает очень плавный пуск.Отсутствуют какие-либо механические нагрузки или рывки, которые могут повредить двигатель.

Контроль ускорения и замедления: Он предлагает полностью регулируемое ускорение и замедление двигателя. Медленное или быстрое изменение угла зажигания позволяет контролировать ускорение при запуске и замедление при остановке двигателя. Это используется в приложении, где необходимо настроить ускорение при запуске.

Отсутствие скачков напряжения: Поскольку обычный пускатель двигателя допускает полное напряжение на двигателе, в двигатель начинает протекать сильный пусковой ток, который вызывает скачок напряжения в цепи.устройство плавного пуска ограничивает такой ток, предотвращая скачки напряжения.

Несколько запусков: В некоторых приложениях требуется, чтобы двигатель запускался и останавливался несколько раз за небольшой промежуток времени. такой двигатель при использовании обычного стартера будет перегреваться из-за высокого пускового тока. Однако устройства плавного пуска резко увеличивают количество запусков двигателя за определенную продолжительность.

Снижение перегрева: Перегрев двигателя — очень серьезная проблема.Это происходит из-за большого тока обмотки при ее запуске. Устройство плавного пуска допускает очень небольшой пусковой ток, что предотвращает перегрев двигателя.

Увеличенный срок службы: Устройство плавного пуска по сравнению с обычным пускателем увеличивает срок службы двигателя. это связано с плавной работой и отсутствием электрических и механических нагрузок на двигатель.

Меньше обслуживания: Благодаря плавной работе асинхронного двигателя меньше вероятность каких-либо механических неисправностей, поэтому он требует меньше обслуживания по сравнению с обычным пускателем двигателя.

КПД: Обычный пускатель двигателя подает полное напряжение (очень высокий пусковой ток) на двигатель, который потребляет слишком много энергии. Устройство плавного пуска значительно снижает его и позволяет постепенно увеличивать потребление энергии. Также переключатели мощности управляются с использованием очень низкого уровня напряжения. Это улучшает общий КПД двигателя.

Компактный и маленький Размер: Устройство плавного пуска имеет очень компактную конструкцию, которая занимает очень мало места.В отличие от других пускателей двигателя, он имеет очень маленькие размеры.

Низкая стоимость: По сравнению с другими стартерами, такими как VFD, этот действительно стоит дешевле.

Недостатки устройства плавного пуска двигателя

Нет регулирования скорости: Устройство плавного пуска позволяет управлять только входным напряжением, т.е. от 0 вольт до напряжения сети с фиксированной частотой сети. Поскольку частота постоянна, скорость двигателя постоянна и регулируется только подключенной к нему нагрузкой.Скорость асинхронного двигателя регулируется путем изменения частоты питания ниже или выше частоты сети в зависимости от необходимости. Такая функция доступна только в VFD (частотно-регулируемый привод).

Рассеивание тепла : Полупроводниковые переключатели внутри устройства плавного пуска отводят часть энергии в виде тепла. Следовательно, для охлаждения переключателей питания также требуются радиаторы.

Пониженный пусковой момент: Поскольку он снижает входное напряжение, соответствующее входному току, который прямо пропорционален пусковому моменту асинхронного двигателя, он значительно снижает пусковой момент.Вот почему устройства плавного пуска используются для приложений с низким или средним пусковым моментом.

Применение устройства плавного пуска

Устройство плавного пуска используется в промышленности и больше подходит для двигателей, которые работают с постоянной скоростью.

Вентиляторы: Огромные вентиляторы, используемые в промышленности, работают с постоянной скоростью. Однако они требуют защиты при запуске. Для таких фанатов как нельзя лучше подходит устройство плавного пуска.

Конвейерные ленты: Конвейерные ленты в промышленности используются для перемещения объектов и требуют особого ухода.Внезапные рывки во время запуска или остановки с использованием обычного стартера могут привести к смещению ремней, повреждению ремня из-за механического напряжения и повреждению размещенных на нем предметов. Для этого требуется плавный пуск и остановка, обеспечиваемые устройством плавного пуска.

Двигатели с использованием ремня и шкивов: Двигатель, приводящий в движение нагрузку через ремни и шкивы, не может выдерживать резких рывков. Он носит ремень, который соединяет его с грузом. Устройство плавного пуска обеспечивает плавный пуск для таких двигателей.

Водяной или жидкостный насос: Для любого типа насоса, подключенного к двигателю, требуется плавный запуск и остановка из-за внезапного повышения давления внутри труб. Обычный стартер при запуске может создать давление, достаточное для разрыва линии. Устройство плавного пуска предлагает постепенное увеличение давления в таких жидкостных насосах. Однако в нормальном режиме работы скорость насоса не регулируется. VFD — лучший выбор для переменной скорости насоса.

Похожие сообщения:

Как работает мягкий старт?

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

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

Пуск двигателя возможен 3 способами:

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

Определение плавного пуска

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

С помощью устройства плавного пуска может быть два типа управления:

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

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

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

Компоненты базового устройства плавного пуска

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

Рабочий пример электронной системы плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя

Система состоит из следующих компонентов:

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

Схема источника питания для обеспечения необходимого напряжения питания постоянного тока.

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

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

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

Преимущества мягкого старта

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

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

Что такое устройство плавного пуска? Принцип, преимущества, недостатки

Что такое устройство плавного пуска? Принцип, преимущества, недостатки и применение.

Устройства плавного пуска — это усовершенствованный и современный метод пуска асинхронных двигателей. Они в основном используются для пускателей асинхронных двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором, заменяя пусковые схемы звезда-треугольник, компенсирующий переключатель или методы прямого пуска.

Вышеупомянутые методы позволяют снизить пусковой ток, но переключение происходит ступенчато по напряжению. Однако ни один из них не может сравниться с методом плавного пуска (в котором используется устройство плавного пуска).

Устройство плавного пуска ограничивает пусковой ток двигателя для определения крутящего момента, а также устанавливает время пуска, чтобы можно было очень плавно запустить двигатель.

Принцип работы устройства плавного пуска

Принцип пуска устройства плавного пуска основан на быстродействующем полупроводнике, называемом тиристором. Он также известен как кремниевый управляемый выпрямитель (SCR), который может иметь четыре вывода .

Пусковое напряжение электродвигателя уменьшается в зависимости от угла проводимости тиристоров, таким образом уменьшая пики тока. Одна из функций устройства плавного пуска — регулирование мощности двигателя без изменения его частоты.

Для этого тиристоры действуют в двух точках. Один из них — это контроль нулевого напряжения и контроль нулевого тока.

Схема управления должна синхронизировать запускающие импульсы от последнего нулевого значения формы волны, как напряжения, так и тока. Датчик может преобразовывать ток либо в однофазный, либо в каждую фазу, имеющуюся в системе.

Конструкция устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска в основном состоят из двух частей.

Блок питания состоит из рассеивателя тепла и тиристоров, которые управляются платой логической схемы, составляющей блок управления.

Обычно используется микропроцессорное управление. Иногда вместо предохранителей используется автоматический выключатель, чтобы гарантировать безупречную защиту тиристора во время неисправности. кроме того, на стороне питания предусмотрено реле тепловой защиты.

Однако эта защита обеспечивается внутри устройства плавного пуска, поэтому ее не требуется устанавливать снаружи.

Этот стартер также используется в схеме звезда-треугольник. Во время периода пуска контактор A замкнут, а B разомкнут, поэтому мощность передается на двигатель через устройство плавного пуска, которое мягко запускает двигатель.

Через некоторое время B замыкается, устройство плавного пуска отключается от источника питания, и питание подается непосредственно на двигатель.

Как работает устройство плавного пуска?

Регулируя угол включения тиристоров, можно управлять напряжением, подаваемым на двигатель. При правильной настройке переменных крутящий момент и ток регулируются в соответствии с потребностями нагрузки, то есть требуемый ток будет минимальным, необходимым для ускорения нагрузки без изменения частоты.

Устройства плавного пуска, которые с помощью микропроцессорной команды управляют тиристорами, которые регулируют напряжение, подаваемое на статор двигателя. Таким образом защитите электрическую сеть от высоких пусковых токов.

Некоторые характеристики устройств плавного пуска

• Регулировка пускового напряжения в течение заранее определенного времени,
• Импульс напряжения при пуске для нагрузок с высоким пусковым моментом,
• Быстрое снижение напряжения до регулируемого уровня (уменьшение гидравлических ударов в насосных системах),
• Защита от выпадения фазы, перегрузки по току, минимального тока и т. д.
• Устройства плавного пуска имеют микропроцессорную обработку и предназначены для ускорения (или замедления) и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей.

Преимущества устройства плавного пуска

• Устройство плавного пуска — это электронный тиристорный модуль для плавного пуска трехфазных асинхронных двигателей. Модуль заменяет традиционный Звездный Треугольник.

• В устройствах плавного пуска используются электронные компоненты, размер пускателя очень мал. Современные микропроцессоры универсальны и потребляют мало энергии.Таким образом, можно разработать небольшое оборудование с низкими эксплуатационными расходами.

• Простота в эксплуатации и плавность запуска. Это уменьшает удары и удары в механической системе.

• Его преимущество заключается в том, что он не вызывает толчков в системе, ограничивает пусковой ток, избегает пиков тока, а также включает плавные остановки и защиты.

• Также способствует экономии энергии, широко используется в холодильных и насосных системах.Применение микропроцессоров со временем резко расширяется. Одной из причин широкого распространения микропроцессоров является их низкая стоимость.

• Это оборудование может заменить человеческий труд, который часто используется при выполнении повторяющихся задач. По этим причинам в цепи управления устройства плавного пуска используется микроконтроллер / микропроцессор.

Недостатки устройства плавного пуска

• Устройства плавного пуска обычно дороги.

• Накопление тепла значительно увеличивает внутреннюю температуру панели.(Обратите внимание на панельные пылевые фильтры и вытяжные вентиляторы).

Применение устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска

могут использоваться в самых разных приложениях.

Его основные находятся в:

• Центробежные насосы (канализация, орошение, масло)
• вентиляторы, вытяжные устройства и нагнетатели
• Воздушные и холодильные компрессоры
• Смесители и аэраторы
• Дробилки и измельчители

Ссылка: Электрические установки Джона Блауса.

Автор: Р. Джаган Мохан Рао

Если вам понравилась эта статья, то подпишитесь на наш канал YouTube с видеоуроками по ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать дальше:

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

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

Как работают устройства плавного пуска?

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

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

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

Одна, две и три фазы

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

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

Работа с открытым или закрытым контуром

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

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

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

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

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

Зачем устанавливать устройства плавного пуска

Есть несколько преимуществ, связанных с установкой устройств плавного пуска, работающих с двигателями.