14. Критерии выбора устройства плавного пуска

Устройство плавного пуска выбирается исходя из трех главных критериев:

1. Напряжение питающей сети должно соответствовать номинальному напряжению УППТ.

2. Номинальный ток УППТ должен соответствовать току нагрузки двигателя.

3. Тип применения (категория эксплуатации).

Максимальный показатель УППТ рассчитывается таким образом, чтобы температура тиристоров силового канала не превышала 125 С.

На температуру тиристоров оказывают влияние следующие величины: рабочий и пусковой токи двигателя, продолжительность пуска, число пусков в час, продолжительность пребывания в выключенном состоянии. Поэтому для полного описания эксплуатационных возможностей УППТ недостаточно учитывать только показатель по току.

В документе МЭК 60947-4-2 определены эксплуатационные категории АС53, используемые для определения показателей УППТ.

При выборе УППТ необходимо учитывать следующие показатели:

1. Показатель по току (номинальный ток УППТ) — ток полной нагрузки двигателя, подключаемого к УППТ при условии, что рабочие параметры УППТ определены остальными величинами, приведенными в обозначении УППТ в соответствии с АС53.

2. Пусковой ток — максимальный пусковой ток, который отбирается во время пуска.

3. Продолжительность пуска — время, необходимое для разгона двигателя до установившейся скорости.

4. Цикл работы под нагрузкой — относительная доля времени работы УППТ, выраженная в процентах от продолжительности цикла.

5. Число рабочих циклов (пусков) в 1 ч.

Стандарт МЭК 60947-4-2 определяет две категории эксплуатации УППТ: АС53а и АС53b. Категория эксплуатации АС53а является нормой для выбора УППТ, функционирующего без шунтирования обходным (байпасным) контактором.

В каталогах фирм-изготовителей УППТ приводятся показатели двух уровней норм АС53а (для тяжелого и нормального/легкого режимов работы).

Приведем примеры обозначений УППТ:

• тяжелый режим работы: 370А:АС53а5.0-30:50-10, которое расшифровывается следующим образом: ток полной нагрузки 370 А, пусковой ток пятикратный (1850 А) в течение 30 с, относительная продолжительность включения в цикле 50 %, число пусков (циклов) в 1 ч 10;

• нормальный/легкий режим работы: 450А:АС53аЗ.0-30:50-10, обозначение указывает на более легкий по сравнению с пре­дыдущим режим применения одного и того же УППТ (пусковой ток трехкратный), что позволило увеличить ток полной нагрузки до 450 А.

График работы УППТ, соответствующий категории эксплуатации АС53а, показан на рис.6, а.

Рис. 16. Графики работы УППТ:

а - без шунтирующего контактора: - пусковой ток, - ток полной нагрузки, - время работы, - продолжительность паузы, - продол­жительность цикла, - относительная продолжительность работы, %; б - с шунтирующим контактором: - продолжительность пуска, — время в выключенном состоянии перед последующим пуском

Категория эксплуатации АС53b является нормой для выбора УППТ, функционирующего с шунтированием его после завершения пуска обходным контактором. Приведем обозначения УППТ функционирующего в таком режиме: 21 OA: АС53b5.0-30:1440, которое обозначает: ток полной нагрузки 210 А, пусковой ток пятикратный (1050 А) в течение 30 с, пауза между пусками 1440 с (24 мин).

График работы УППТ, соответствующий категории эксплуатации АС53b, показан на рис. 16, б.

В табл. 2. приведены основные показатели УППТ MCD 3007 фирмы «Danfoss» (Дания).

Таблица 2

Некоторые фирмы-изготовителей УППТ, например, «Schneider Electric», для выбора УППТ используют следующие режимы работы электропривода:

• нормальный режим, соответствующий продолжительному режиму работы электропривода (S1);

• тяжелый режим, соответствующий повторно-кратковременному режиму работы электропривода с частыми пусками (S4).

При этом типоразмер УППТ выбирается по отношению к необходимому циклу работы, количеству пусков в 1 ч и максимальному пусковому току.

При нормальном режиме работы УППТ Altistart 48 рассчитан на:

• пуск с 4 в течение 23 с или с 3 в течение 36 с из холодного состояния двигателя (соответствует номинальному режиму работы S1);

• пуск с 3 в течение 23 с или с 4 в течение 12 с при относительной продолжительности включения ПВ = 50 % и 10 пусках в 1 ч или эквивалентная по нагреву циклограмма (соответствует номинальному режиму работы S4). Тепловая защита двигателя должна быть назначена на класс 10.

При тяжелом режиме работы Altistart 48 рассчитан на:

• пуск с 4 в течение 48 с или с 3 в течение 90 с из холодного состояния двигателя (соответствует номинальному режиму работы S1);

• пуск с 4 в течение 25 с при относительной продолжительности включения ПВ = 50 % и 5 пусках в 1 ч или эквивалентная по нагреву циклограмма (соответствует номинальному режиму работы S4). Тепловая защита двигателя должна быть назначена на класс 20.

Напоминаем, что продолжительный режим S1 соответствует пуску двигателя и последующей работе при постоянной нагрузке, позволяющей достичь теплового равновесия.

Повторно-кратковременный режим с частыми пусками S4 соответствует циклической работе с интервалами пуска, работы с постоянной нагрузкой и паузы. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью включения ПВ.

В табл. 3 в качестве примера приведены рекомендуемые компанией «Schneider Electric» области применения УППТ для различных рабочих машин, имеющих нормальный или тяжелый режим работы.

Таблица 3

Нормальные и тяжелые режимы работы рабочих машин различных типов

Тип рабочей машины	Типовой пусковой ток двигателя, % от номинального	Продолжительность пуска, с	Режим работы
Центробежный насос	300	5-15	Нормальный
Поршневой насос	350	5- 10	Нормальный
Вентилятор	300	10-40	Нормальный
	300	>30	Тяжелый
Центробежный компрессор	350	10-40	Нормальный
	350	>30	Тяжелый
Поршневой компрессор	350	5-10	Нормальный

Для тяжелого режима работы снижается мощность подключаемого к УППТ двигателя по сравнению с нормальным режимом.

Российская корпорация «Триол» за основу типа применения принимает пусковые режимы электропривода по тяжести пуска: легкий, нормальный и тяжелый.

Так, для УППТ российского производства типа АС И-02 ( = 100 А, = 400 В) допустимы следующие режимы пуска:

• легкий, рассчитанный на кратность пускового тока = 2, продолжительность пуска не более 10 с, мощность подключаемого двигателя не более 55 кВт;

• нормальный, рассчитанный на кратность пускового тока = 2, продолжительность пуска не более 30 с, мощность подключаемого двигателя не более 37 кВт;

• тяжелый, рассчитанный на кратность пускового тока = 4, продолжительность пуска не более 60 с, мощность подключаемого двигателя не более 22 кВт.

В каталогах ряда фирм-изготовителей УППТ приводится список применений по функциям (типовой пусковой ток, способ управления, функция останова и др.). В списке даны также сведения о наиболее часто встречающихся на практике для различных рабочих машин вариантах применения УППТ. Примером фрагмента такого списка может служить табл. 3.