Устройства плавного пуска двигателя

Устройство плавного пуска − электротехническое (электронное) устройство, используемое для плавного пуска асинхронных электродвигателей, которое позволяет во время запуска удерживать параметры двигателя (ток, напряжение и т. д.) в безопасных пределах. Его применение обеспечивает ограничение скорости нарастания и значения пускового тока путем плавного нарастания напряжения на обмотках статора от нуля до номинального значения в течение заданного времени. Это позволяет снизить вероятность перегрева двигателя, устраняет рывки в механических приводах, что, в конечном итоге, повышает срок службы и электродвигателя и его привода.

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. Устройства 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

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.

Устройства плавного пуска 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.

Электрические устройства плавного пуска 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.

Система плавного пуска имеет характеристики, отличающиеся от остальных методов пуска. Она содержит тиристоры в основном контуре, а напряжение на моторе регулируется с помощью электронной печатной платы. В основе работы системы мягкого старта лежит тот принцип, что при малом напряжении на двигателе пусковой ток и крутящий момент также малы.

На первом этапе запуска напряжение, подаваемое на двигатель настолько мало, что позволяет только выбрать зазоры в редукторах или натянуть приводные ремни или цепи. Другими словами, это позволяет избежать ненужных равков при спуске.

Постепенно напряжение и крутящий момент возрастают и механизмы начинают разгоняться.

Одним из преимуществ этого метода пуска является возможность точной регулировки крутящего момента, независимо от того, есть ли нагрузка приводимого механизма. В принципе, можно достичь полного стартового крутящего момента, однако существенным отличием является более бережное отношение к приводимому механизму, что в результате выражается в снижении затрат на техническое обслуживание.

Другой функцией системы мягкого пуска двигателя является мягкая остановка, котрая весьма полезна при остановке насосов, если при использовании системы пуска с переключением звезда-треугольник или прямой подачи напряжения возникают ударные нагрузки в трубопроводах.

Функция мягкой остановки также может использоваться при остановке ремней конвейеров для предохранения материалов от повреждений, которые могут возникнуть при резкой остановке ленты.

Одной из ведущих компаний в производстве электронных устройств плавного пуска трехфазных асинхронных двигателей является AuCom Electronics. AuCom является экспертом в этой области, и, благодаря высокому качеству, продукция компании пользуется спросом во всем мире.

Устройства плавного пуска CSX обеспечивают пуск и остановку с плавным нарастанием/спадом напряжения в течение заданного времени.

M KK A B C

Рис. 2.3. Схема подключения пуска устройства плавного пуска CSX

Устройства плавного пуска CSX-i осуществляют контроль и ограничение тока при пуске и остановке двигателя, а также обеспечивают защиту двигателя по току во всех режимах работы.

M

Рис. 2.4. Схема подключения пуска устройства плавного пуска CSX-i

Устройства плавного пуска серии CSX предназначены для мягкого (безударного) пуска, остановки и защиты трехфазных асинхронных электродвигателей. Серия делится на два модельных ряда CSX и CSX-i, что позволяет сделать оптимальный выбор для индивидуального применения:

• компактное исполнение и продвинутый дизайн;

• простой монтаж и ввод в эксплуатацию;

• плавный разгон и торможение;

• встроенный шунтирующий контактор;

• отличные пусковые и рабочие характеристики;

• встроенный пакет защит (в CSX-i);

• коммуникационные модули (опции);

• степень защиты IP20 (для моделей до 55 кВт);

• монтаж на DIN-рейку (для моделей до 30 кВт);

• сертификаты CE, UL, C-UL, CCC.