Принцип действия и система управления
Устройство плавного пуска и торможения (софтстартер) является электронным устройством, с помощью которого регулируется напряжение на зажимах статора двигателя. Изменение напряжения осуществляется путем регулирования угла отпирания тиристоров, включенных по схеме параллельно встречного соединения в каждой фазе обмотки статора двигателя. Функциональная электрическая схема УППТ приведена на рис. 11, на котором приняты следующие обозначения:
ТК — тиристорный коммутатор;
АД — асинхронный электродвигатель;
СУ — система управления, включающая в себя формирователи управляющих импульсов;
ФИ — драйверы, служащие для управления тиристорами, а также гальванического разделения силовых цепей и цепей управления;
МК — микроконтроллер;
УВВ — устройство ввода-вывода;
ПУ — пульт управления;
ИП — источник питания;
ДТ1, ДТ2 — датчики тока, предназначенные для контроля, регулирования пускового тока и защиты от токов перегрузки и к.з.;
ДН1, ДН2 — датчики напряжения, предназначенные для защиты от недопустимого превышения и снижения напряжения и регулирования напряжения на зажимах статора АД.
Микроконтроллер - «сердце»
УППТ, управляет отпиранием тиристоров,
работой встроенных в УППТ реле, выполняет
функции программной защиты и контроля
как самого УППТ, так и двигателя. Блок
ФИ подает на тиристоры отпирающие
импульсы в моменты, сдвинутые на
изменяемый угол
относительно момента естественной
коммутации, благодаря чему напряжение
на выходе УППТ изменяется от
при
теоретически до нуля (
°).
Запирание тиристоров происходит
естественно — при изменении полярности
напряжения на его зажимах анод-катод.
Принципиальная электрическая схема управления электродвигателя с помощью УППТ Altistart 48 компании «Schneider Electric» показана на рис. 12, на котором представленные аппараты выполняют следующие функции: Q1 — автоматический выключатель для защиты УППТ от коротких замыканий; Q3 — полупроводниковые быстродействующие предохранители для защиты тиристоров от коротких замыканий; КМ1 — сетевой контактор, рассчитанный на пусковой ток двигатели и выполняющий при отключении также функции контактора изолирования двигателя от сети; КМЗ — обходной (байпасный) контактор, рассчитанный на номинальный ток двигателя и служащий для шунтирования УППТ после завершения пуска двигателя.
Рис. 12. Принципиальная схема управления электродвигателя от устройства плавного пуска и торможения
На клеммнике А1 УППТ имеются выводы четырех логических входов, два из которых (RUN и STOP) зарезервированы для команд пуска и останова двигателя. Их включение возможно по схемам: 2-проводного управления, при котором команды пуска и останова задаются одним дискретным входом (пуск в состоянии «1» и останов в состоянии «0»); 3-проводного управления, при котором команды пуска и останова задаются двумя различными дискретными входами (останов происходит при состоянии «0» входа STOP, а импульс на входе RUN сохраняется до открытия входа STOP).
Два дискретных входа LI3 и LI4 могут быть сконфигурированы программными средствами для следующих функций: останов на выбеге, предварительный подогрев двигателя, блокировка всех защит, сброс всех неисправностей, последовательный (каскадный) пуск двигателей одинаковой мощности от одного УППТ, выбор второго комплекта параметров для раздельного во времени управления двух двигателей различной мощности с помощью одного УППТ.
Пусковое устройство располагает двумя конфигурируемыми дискретными выходами LOl и L02, позволяющими передавать следующую информацию о состояниях или событиях: сигнализация о перегреве двигателя, двигатель запитан, сигнализация перегрузки двигателя, сигнализация недогрузки двигателя, сигнализация состояния терморезисторов тепловой защиты двигателя, второй комплект параметров двигателя активен.
Пусковое устройство содержит три встроенных реле, из которых два конфигурируемые.
Реле окончания пуска R2 (неконфигурируемое), оно служит для управления шунтирующим контактором. Реле активизируется после окончания пуска и выключается по команде останова, а также при неисправностях. В этом случае УППТ отрабатывает команду торможения или замедления.
Реле R1 может быть сконфигурировано в качестве:
реле неисправности. Оно активно, когда УППТ запитано и функционирует в нормальном режиме. Реле R1 выключается при появлении неисправности, при этом двигатель переходит к торможению в режиме свободного выбега;
реле изолирования. При этом контакт реле R1 замыкается при подаче команды RUN и размыкается по команде STOP, а также при неисправности. Сетевой контактор в этом случае выключается, и двигатель изолируется от сети.
Реле R3 конфигурируется для сигнализации о тех же состояниях и событиях, что и дискретные выходы L03 и L02.
Аналоговый выход AOl позволяет
отображать следующие величины: ток,
потребляемый двигателями от сети; момент
на валу двигателя; тепловое состояние
двигателя; коэффициент мощности
;
активную мощность и др. По умолчанию АО
настроен на отображение тока АД. Выходной
аналоговый сигнал может быть представлен
в четырех вариантах: 0—10 В, 2-10 В, 0-20 мА,
4-20 мА.
Пульт управления УППТ обеспечивает возможность выбора языка и ведения диалога на английском, немецком, итальянском и испанском языках (УППТ компании «Schneider Electric»).