Робота пристрою плавного запуску. М'який пускач – пристрій та застосування. УПП можуть бути двох типів

Ефективне використання пристроїв плавного пуску (УПП) можливе лише за умови коректного вибору типономіналу. Ключовими критеріями вибору є тип навантаження двигуна, частота пусків, а також паспортні дані.

Пускові характеристики пристроїв можуть значно відрізнятися один від одного, причому їх величини залежать від спектра завдань, що вирішуються. Саме тому при виборі пристрою плавного пуску асинхронних двигунівтак важливо враховувати сферу його майбутнього застосування.

Характеристики пуску умовно можна поділити на три категорії.

Режими роботи УВП

Нормальний режим обмежується величиною пускових струмів на рівні 3,5 х I ном, за часу пуску від 10 до 20 секунд.

Тяжкий режим характеризується навантаженнями з дещо великим моментом інерції. Пускові струми обмежені межею 4,5 х I ном, а час розгону - 30 секундами.

Дуже важкий режим має на увазі наявність дуже високих моментів інерції. Пускові струми сягають рівня 5,5 х I ном, а час розгону може значно перевищувати 30 секунд.

Види УВП

Схемароботи УПП може бути одним із чотирьох типів:

1. Регулятори пускового моментуконтролюють лише одну фазу трифазного асинхронного двигуна. Хоча такий тип керування і здатний контролювати плавний пуск, він не забезпечує зниження пускових струмів.

Фактично, при використанні регуляторів пускового моменту струм на обмотках двигуна приблизно дорівнює струму, який виходить при прямому пуску. У той же час такий струм протікає по обмотках довше, ніж у разі прямого пуску, тому двигун може перегрітися.

Пристрої такого типу не можуть застосовуватися для приводів, які потребують зниження пускових струмів. Вони не можуть забезпечити пуск високоінерційних механізмів (через небезпеку перегріву двигуна), а також часті запуски/зупинки приводу.

2. Регулятори напруги без сигналу зворотного зв'язкуможуть працювати лише за жорстко заданою користувачем програмою. Зворотний зв'язок від двигуна відсутня, тому вони не можуть змінювати частоту обертання двигуна, підлаштовуючи її під змінне навантаження. В іншому вони відповідають усім вимогам, які пред'являються до м'яких пускачів, і здатні керувати всіма фазами двигуна. Це чи не найпопулярніші влаштування плавного пуску.

Таблиця 1 Режим роботи в залежності від сфери застосування

Схемазапуск двигуна визначається шляхом попереднього завдання стартової напруги, а також часу, необхідного для пуску. Багато пристроїв такого типу можуть забезпечувати також обмеження величини пускового струму - це досягається зниженням напруги при запуску. Зрозуміло, такі регулятори здатні керувати також уповільненням роботи механізму, виконуючи плавну та тривалу зупинку.

Двофазні регулятори можуть знижувати напругу і в трьох фазах, проте струм виходить незбалансованим.

3. Регулятори напруги із сигналом зворотного зв'язку– це модернізовані версії пристроїв, описаних вище. Вони здатні зчитувати поточну величину струму та регулювати напругу таким чином, щоб струм не виходив за задані користувачем рамки. Також отримані дані використовуються для роботи різноманітних захистів (від дисбалансу фаз, навантаження тощо).

Таке пристрій плавного пуску асинхронних двигунівможе бути згруповано з іншими подібними пристроями в єдину системукерування електродвигунами.

4. Регулятори струму із сигналом зворотного зв'язку. Це найсучасніші влаштування плавного пуску. Схемароботи заснована на регулюванні сили струму, а не напруги, як попередні моделі. Це забезпечує кращу точність управління, простіше програмування та швидке налаштування пристрою - адже більшість параметрів тут визначається автоматично, без необхідності ручного введення.

Запуск на знижену напругу

У момент такого пуску струм, що протікає через двигун, дорівнює струму у разі заклиненого ротора. Двигун у цей час розганяється, причому момент в якусь мить стає вище номіналу, після чого приходить до номінального значення. Характер зміни струму та моменту залежить від конструкції та моделі кожного конкретного двигуна.

Слід зазначити, що процес запуску двигунів різних моделей, але мають однакові характеристики може сильно відрізнятися. Пусковий струм може бути в межах 500%-700% від номінального, а момент - від 70% до 230%!

Такі особливості є серйозною перешкодою для роботи цього виду пристроїв плавного пуску асинхронних двигунів. Тому якщо ваше завдання отримати високий пусковий момент при мінімальному значенні пускового струму, вам потрібно підбирати відповідні двигуни.

Пусковий момент двигуна має квадратичну залежність від сили струму, як було показано.

Необхідно пам'ятати, що зниження струму має бути обмеженим: якщо пусковий момент стане меншим за момент навантаження, розгін припиниться, і двигун не набере номінальну швидкість обертання.

Пускачі за схемами трикутник/зірка

Хоча пускачі такого типу є найпоширенішим видом пристроїв плавного пуску, схематрикутник/зірка не дозволяє працювати при великих навантаженнях.

Спочатку, при пуску, двигун підключається "у зірку", а момент і величина струму при цьому дорівнює третині від номінальної. Після закінчення заданого інтервалу привід відключається і знову вмикається, але вже за схемою «трикутник».

Пуск буде ефективним, якщо при розгоні за схемою "зірка" двигун зможе розвинути момент, який необхідний для набору швидкості, достатньої для перемикання на "трикутник". Якщо це відбудеться на швидкості, значно меншій за номінальну, то струм при такому пуску не буде значно відрізнятися від струму прямого пуску, а значить, застосування пристрою позбавлене сенсу.

Крім вибухових стрибків струму та моменту, у момент переходу двигуна на роботу за схемою «трикутник» відбуваються й інші складні перехідні процеси. Їх амплітуда залежить від амплітуди та фази напруги, що створюється двигуном при перемиканні.

В самому гіршому випадкувеличина напруги може бути такою самою, як у мережі, проте перебувати в протифазі. Тоді струм перевищуватиме номінальний у два рази, а момент, згідно з вищенаведеною формулою, у чотири.

Пускачі з автотрансформатором

У конструкції таких пускачів для зниження напруги, що підводиться до двигуна, використовується автотрансформатор. Для ступінчастої регуляції величини пускового струму та моменту використовуються спеціальні відводи. Повна швидкість обертання валу електродвигуна досягається до моменту переходу на номінальну напругу, а стрибки струму при цьому мінімізуються. У той же час через ступінчастий характер регулювання досягти високих показників точності виявляється неможливо.

Пускач з автотрансформатором, на відміну від попереднього (трикутник/зірка), характеризується замкнутими перехідними процесами. Це означає, що жорсткі перехідні процеси кривих моменту та струму під час розгону електродвигуна відсутні.

Через падіння величини напруги на автотрансформаторі зменшується момент на будь-яких швидкостях електродвигуна. При високоінерційному навантаженні приводу час пуску може перевищити допустимі (безпечні) межі, а за змінної - поведінка системи стає неоптимальною.

Пускачі з автотрансформатором зазвичай використовують при частоті пусків до 3 шт./год. , розраховані більш часті запуски чи більше сильне навантаження, мають великі габарити і коштують значно дорожче.

Пускачі із вбудованими в ланцюг статора резисторами

Такі пускачі для зниження напруги, що підводиться до статора, використовують рідинні або металеві резистори. При грамотному виборі резисторів такі пристрої забезпечують гарне зниження моменту та пускового струму електродвигуна.

Точний вибір резисторів повинен бути зроблений ще на етапі проектування з урахуванням усіх параметрів двигуна, його режимів роботи та запланованого навантаження. Однак така інформація не завжди виявляється доступною, а коли резистори вибирають неточно, то якість і надійність роботи пускача залишаються невисокими.

Особливість такої схеми полягає в тому, що опір резисторів змінюється в процесі роботи через їхнє нагрівання. Через небезпеку перегріву, пускачі з резисторами не використовуються для роботи з високоінерційними машинами та механізмами.

Пристрої плавного пуску асинхронних двигунів

УПП (тиристорні УПП) - це найбільш технічно досконалі електронні пристрої, що використовуються для плавного пуску/зупинки електродвигунів. Принцип роботи полягає в управлінні напругою, що входить. Основне завдання - управління пусковим струмом та моментом, проте сучасні схеми пристроїв плавного пускумають багато інтерфейсних функцій, а також дозволяють забезпечити комплексний захист двигуна.

Основні функції УПП:

Можливість плавно та безступінчасто змінювати напругу та струм;

Можливість управління струмом та моментом шляхом створення нескладних програм;

Плавний зупинка з м'яким гальмуванням у тих системах, де це може знадобитися (конвеєри, насоси тощо);

Забезпечення частих пусків та зупинок без зміни характеристик системи;

Оптимізація робочих процесів навіть у системах із змінним навантаженням.

Застосування УПП дозволяє:

усунути ударні струми в мережі живлення і АТ при його пуску;

знизити пускові струми в АТ;

усунути механічні ударні дії як на АТ, так і на приводний механізм;

зменшити теплові на АТ;

зняти перенапруги під час зупинки АТ;

скоротити час пошуку несправності;

підвищити надійність експлуатації та термін служби АТ.

Пристрій плавного пуску є тиристорним регулятором напруги (ТРН).

У регуляторі напруги в кожен фазний провід включаються зустрічно-паралельно два тиристори, один з яких працює умовно позитивний напівперіод напруги мережі, а інший негативний. Регулювання напруги на виході регулятора здійснюється зміною часу включення кожного тиристора щодо моменту, коли струм повинен переходити з одного з трьох тиристорів на інший (базова точка), шляхом подачі на тиристор імпульсу, що управляє, що дає можливість змінювати час протікання струму через тиристор протягом напівперіоду напруги мережі та напруга на його виході, що подається на навантаження, в даному випадку на двигун. Ця напруга не є синусоїдальною, і її можна представити як середню напругу, яку можна змінювати, змінюючи тривалість роботи тиристора протягом напівперіоду. Час включення тиристора щодо базової точки виявляється у градусах і називається кутом регулювання. Змінюючи кут регулювання тиристорів, можна отримати необхідну напругу для плавного запуску двигуна.

Після закінчення процесу пуску тиристори перетворюються на режим постійного включення або можуть шунтуватися спеціальним контактором. Застосування контактора, що шунтує, дозволяє підвищити ККД пристрою, збільшити термін служби тиристорів і виключити вплив напівпровідникових елементів на мережу.

ФУНКЦІЇ ЗАХИСТУ

Додатково до функцій управління пусковими режимами та режимами зупинки, тиристорні перетворювальні пристрої (ТПУ) забезпечуються функціями захисту АТ та захисту ТПУ від аварійних режимів. До стандартних функцій відносяться:

захист від короткого замикання на виході ТПУ;

захист від заклинювання валу двигуна під час пуску;

захист від перевантаження струмом у робочому режимі;

захист від неприпустимого зниження напруги на вході ТПУ;

захист від неприпустимого підвищення напруги на вході ТПУ;

захист від обриву фаз;

захист від невключення шунтуючого контактора (за наявності);

захист від несиметрії вхідної напруги;

захист від зворотного чергування фаз на вході;

тепловий захист двигуна;

захист від пробою силового тиристора;

захист при втраті керованості тиристора.

Тепловий захист двигуна передбачає наявність вбудованого в обмотку двигуна датчика температури, а в системі керування передбачається лише наявність відповідного входу та системи обробки. За відсутності такого датчика здійснюється так званий непрямий тепловий захист, який ґрунтується на тій чи іншій тепловій моделі двигуна, що закладається виробником програмне забезпечення мікроконтролера.

Крім розглянутих функцій, деякі виробники закладають у ТПУ датчики опору ізоляції та можливість сушіння обмотки постійним або змінним струмом.

Система управління

Інтерфейсна частина системи управління містить, як правило, дві частини: інтерфейс оператора та інтерфейс обладнання.

Інтерфейс оператора виконується зазвичай на основі рідкокристалічного індикатора (РКІ) та клавіатури, розташованих на лицьовій панелі пристрою. За допомогою РКІ та клавіатури проводиться програмування пристрою і на РКІ виводиться інформація про режими роботи пристрою. Ряд виробників недорогих пристроїв малої потужності реалізує інтерфейс оператора на основі світлодіодної індикації та мікроперемикачів (перемичок).

Інтерфейс обладнання передбачає розвинену систему введення керуючих сигналів та виведення сигналів про стан пристрою. Так, команди "пуск/стоп" можуть прийматися у вигляді рівнів напруги, уніфікованих струмових сигналів або сигналів типу "сухий контакт". Останні моделі пристроїв містять у своєму складі послідовні канали зв'язку на основі шин RS-232, RS-432, CAN, через які може проводитись як програмування пристрою, так і завдання команд пуску/зупинки та зчитування інформації про режим роботи. Загальна кількість вхідних, вихідних сигналів може досягати 15-20 каналів.

Виробники

В даний час ТПУ випускають такі світові виробники, як ABB, Siemens, Emotron AB, Softronic, Telemecanique, Ansaldo та інші. Випуск ТПУ опанували і російські фірми. Більшість фірм випускає ТПУ як моноблока, у якому розміщуються силова частина, система управління та допоміжні елементи. Слід зазначити, що більшість закордонних пристроїв не мають у своєму складі шунтуючого контактора, а в системі керування передбачаються лише елементи керування зовнішнім контактором.

В якості прикладу вітчизняного ТПУможна навести ТПУ4К на потужності 55–160 кВт. Воно побудоване за класичною схемою, має вбудований шунтуючий контактор і використовує як ядро ​​системи управління мікроконтролер виробництва Atmel. Інтерфейс оператора комбінований, що включає в себе РКІ, що підключається на час введення параметрів клавіатуру і ряд потенціометрів, що задають величини струмових уставок для різних режимів роботи. ТПУ має такі функції захисту: від короткого замикання на виході ТПУ; від заклинювання валу двигуна під час пуску; від навантаження по струму у робочому режимі; від обриву фаз; від невключення шунтуючого контактора; тепловий захист двигуна.

При спрацюванні будь-якого захисту ТПУ відпрацьовує процедуру зупинки двигуна відповідно до алгоритму, оптимізованого для конкретного виду приводу. ТПУ виконаний інваріантним по відношенню до чергування фаз на вході, тому не потребує захисту від неправильного фазування мережі живлення. Із сервісних функцій слід зазначити наявність виходу, що сигналізує про безаварійне закінчення процесу запуску.

Велика різноманітність пускових пристроїв різних виробників, що мають приблизно однакові технічні характеристики, змушує звертати увагу на вартісні, експлуатаційні та «користувацькі» характеристики.

Примітний той факт, що вироби вітчизняних виробників значно дешевші, ніж закордонні. Крім того, деякі вітчизняні виробники, на відміну від іноземних, у ціну пристрою закладають витрати на введення в експлуатацію, адаптацію виробу до конкретного приводу та оптимізацію його характеристик стосовно конкретного механізму. Наявність мікроконтролера дозволяє окремим вітчизняним виробникам оперативно адаптувати алгоритми та параметри під вимоги конкретного замовника та конкретного виду приводу, тоді як представники західних компаній таких послуг не надають.

Приклади УВП:

1) Пристрій плавного пуску SIRIUS 3RW40 із вбудованими функціями:

Напівпровідниковий захист двигуна та власний захист пристрою від перевантажень

Регульоване струмообмеження для плавного пуску та зупинення трифазних асинхронних двигунів

Діапазон номінальної потужності від 75 до 250 кВт (при 400 В)

Області застосування:

Вентилятори, насоси, будівельне обладнання, преси, ескалатори, системи кондиціювання повітря, системи транспортування, складальні лінії, компресори та

охолоджувачі, виконавчі механізми.

2) Влаштування плавного пуску PSS - універсальна серія. Фірма АВВ

3) Пристрої плавного пуску та гальмування Altistart 48. Фірма Schneider Electric

Пристрої плавного пуску (УПП) (Софтстартери) представляє механізм, що забезпечує плавне зростання пускових характеристик електродвигунів. Він пом'якшує процес запуску та зупинки роботи .

Функції та можливості влаштування плавного пуску

У двигунів, що запустилися у роботу безпосередньо, характеристики значно перевищують номінальні значення. Підвищені значення пускових струмів і моменту, що крутить, при пуску, є джерелами пошкоджень, це механічні ривки, пошкодження ізоляції обмотки, перегрів, важкий старт і інших проблем з електродвигуном. Але за допомогою плавного пуску всі небажані несправності можна попередити, тому електричні двигунипотребують улаштування плавного пуску (УПП).

Головні функції УПП:

  • Плавний розгін та зупинка.
  • Зменшення пускового струму.
  • Узгодження моменту навантаження з крутним моментом двигуна.

В УПП напруга на обмотках електродвигуна поступово наростає, забезпечуючи обмеження струму. Завдяки цьому параметри електромашини при запуску зберігаються в безпечних межах.

Пристрій УВП

УПП випускаються різних модифікацій та можуть відрізнятися принципом роботи. Але всі софтстартери мають однакові основні складові.

Основні компоненти УПП:

  • Тиристори. Ці елементи регулюють напругу, яка подається на електродвигун.
  • Блок друкованих плат . Ця частина софтстартерів управляє тиристорами.
  • Радіатори, вентилятори . Ці прилади потрібні для розсіювання тепла.
  • Трансформатор струму . Завдяки цьому компоненту здійснюється вимірювання струму.
  • Корпус.

Деякі пристрої плавного пуску оснащені клавіатурою та дисплеєм. Також залежно від типу софтстартера, прилад може бути обладнаний вбудованим реле навантаження, через що відпадає потреба у зовнішньому реле.

Принцип дії УВП

Регулювання пускових характеристик здійснюється за двома принципами:

  1. Механічне.
  2. Електричний.

Механічні УПП:

Простий спосіб здійснити плавний запуск двигуна полягає в примусовому утримуванні швидкості обертання, що посилюється, за допомогою гальмівних колодок, рідинних муфт і інших елементів.

Цей спосіб має суттєві мінуси:

  • Зменшення напруги знижує крутний момент на валу.
  • Тривалий старт двигуна підвищує ризик перегріву двигуна.
  • Тривалий запуск може призвести до перегріву напівпровідникових компонентів УПП, після чого можуть вийти з ладу.

Також механічне керування пуском здійснюється виключно при невеликих навантаженнях або запуску двигуна вхолосту.

Електричні УПП вважаються більш досконалими, їх поділяють на два види за специфікою роботи:

  1. Амплітудні. Софтстартери цього типу забезпечують старт двигуна в холостому режимі або з помірним навантаженням. Ці пристрої поступово підвищують напругу на клемах електродвигуна до граничних показників.
  2. Частотні (фазові) . Ці УПП керують частотними характеристиками фазного струму, не знижуючи напруги. Завдяки цьому, запустити двигун вдається навіть при великому навантаженні.

Фазові УПП надають такі переваги:

  • Можливість здійснювати розмірене збільшення обертальної частоти в робочому режимі.
  • Гарантують стабільність високої потужностімотора навіть за зміни швидкості валу.

Мінуси фазових УПП:

  • Складність монтажу.
  • Складне налагодження.

Електричні прилади для плавного пускового процесу не мають таких недоліків, які могли б призвести до неполадки пристрою або двигуна. Вони завжди виправдовують себе при експлуатації, але коштують набагато дорожче за УПП з механічним управлінням.

Види УВП

УПП поділяють такі типи:

  • Р егулятори напруги, в яких є функція зворотного зв'язку . Це вдосконалені моделі УПП, що контролюють фазовий зсув між струмом в обмотках та напругою.
  • Регулятори напруги, у яких відсутня функція зворотного зв'язку . Прилади широко використовують у порівнянні з іншими пускачами. Керування в них можна здійснювати за двома або трьома фазами виключно за вказаними раніше параметрами.
  • Регулятори пускового моментуа. Ці прилади можуть координувати лише одну фазу електродвигуна. А це дозволяє контролювати пусковий момент двигуна і зовсім незначно знижувати пусковий струм. Можна сказати, ці регулятори не контролюють струму, його зменшення малопомітно, тому він практично такий, як при прямому запуску. Якщо такий струм протікатиме по обмотках двигуна довше, ніж зазвичай при прямому пуску, то може виникнути перегрів електродвигуна. Тому цей тип УПП не використовується для пристроїв, які потребують зниження пускових струмів. Але їх можна використовувати для плавного запуску асинхронних однофазних електродвигунів.
  • Регулятори струму із зворотним зв'язком . Це найпрогресивніші пристрої для плавного пуску. Вони здійснюють прямий контроль над струмом, що дозволяє точніше керувати пуском. Переважають простим налаштуванням, а також програмуванням пускача. Більшість параметрів встановлюється автоматично.

Прилади, що керують напругою та не мають зворотного зв'язку, є найпоширенішим видом УПП. Вони бувають дво- та трифазними. Ці УПП можуть контролювати напругу двох і відразу трьох фазах двигуна. Регулювання виконується виключно за раніше заданою програмою, яка включає показники вихідної напруги пуску та точний час, за який напруга має зрости до номінального значення. Деякі моделі цих пускачів здатні обмежувати пусковий струм, але найчастіше це обмеження пов'язане зі зменшенням напруги під час пуску двигуна. Також вони можуть керувати процесом уповільнення, повільно знижуючи напругу для зупинки.

Електричні та механічні характеристики цих пристроїв відповідають усім стандартним вимогам, що висуваються до УПП. Але найдосконалішим варіантом цих софтстартерів є регулятори, що мають зворотний зв'язок.

Регулятори напруги із зворотним зв'язком отримують дані про струм двигуна і, користуючись цією інформацією, припиняють зростання напруги під час запуску. Знижувати наростання напруги регулятори починають тоді, коли струмом буде досягнуто граничних значень, які вказуються заздалегідь. Такі УПП дозволяють здійснювати запуск з мінімальним значенням струму і задовільним значенням моменту, що крутить. А дані, які вони отримують, застосовуються для організації захисту від дисбалансу фаз, навантаження та ін.

Застосування УВП

УПП експлуатуються в усіх галузях промисловості та сільського господарства. Їх можна використовувати скрізь, де є електродвигун. Але вибирають пристрої плавного пуску, виходячи з навантаження двигуна, а також частоти запусків.

У разі невеликих навантажень і нечастих запусків слід встановлювати регулятори без зворотного зв'язку або регулятори пускового моменту. Ці УПП підходять для шліфувальних верстатів, деяких типів вентиляторів, вакуумних насосів та ін. обладнання з низькими навантаженнями.

При частих інерційних запусках та високому навантаженні рекомендовані регулятори із зворотним зв'язком. Їх доцільно застосовувати в центрифузі, стрічковій пилці, вертикальному конвеєрі, розпилювачі і т.п.

Переваги та наявність недоліків

Застосування пристрою плавного пуску знижує можливість перегріву двигуна. Таким чином, можна виділити головні плюси використання УПП:

  • Підвищують термін служби електродвигунів та інших виконавчих пристроїв, що контактують із електродвигуном.
  • Знижують витрати енергії.
  • Знижують витрати на експлуатацію машин.
  • Регулює тривалість розгону та гальмування електричного двигуна.
  • Знижує силу електромагнітних перешкод.
  • Монтується та експлуатується без особливих труднощів.

Недоліки:

  • Не виконують повернення напряму обертання.
  • Не контролюють в режимі, що встановився, частоту обертань двигуна.
  • Зменшити пусковий струм до менших значень, які потрібні в момент старту для обертання ротора.

Пристрої плавного пуску електродвигуна вважаються поширеними приладами, що вирішують проблеми прямого пуску.

Роздрукувати

Електропривід

Пристрої плавного пуску: правильний вибір

Раніше ми обговорювали характеристики перетворювачів частоти, а сьогодні настала черга пристроїв плавного пуску (м'яких пускачів, плавних пускачів - єдиний термін поки не встояв, і в цій статті ми будемо використовувати термін "пристрій плавного пуску" - УПП).

Іноді з вуст продавців доводиться чути думку, що УПП вибрати просто, це, мовляв, не перетворювач частоти, тут треба лише пуск організувати. Це не так. Влаштування плавного пуску вибирати складніше. Спробуємо розібратися, у чому складність полягає.

Призначення УВП

Як випливає з назви, завдання приладу – організувати плавний запуск асинхронного двигуна змінного струму. Справа в тому, що при прямому пуску (тобто при підключенні двигуна до мережі живлення за допомогою звичайного пускача) двигун споживає пусковий струм, що перевищує номінальний в 5-7 разів, і розвиває пусковий момент, що істотно перевищує номінальний. Все це призводить до двох груп проблем:

1) Пуск занадто швидкий, і це призводить до різних неприємностей – гідравлічних ударів, ривків у механізмі, ударного вибору люфтів, урвища транспортерних стрічок тощо.

2) Пуск важкий, і завершити його не вдається. Тут спочатку потрібно визначитися з терміном "важкий пуск" та можливостями його "полегшення" за допомогою УПП. До "важкого пуску" зазвичай відносять три різновиди пуску:

а) пуск, "важкий" для мережі живлення - від мережі потрібен струм, який вона може забезпечити важко або не може взагалі. Характерні ознаки: при пуску відключаються автомати на вході системи, в процесі пуску гаснуть лампочки і відключаються деякі реле і контактори, зупиняється генератор живлення. Швидше за все, УПП тут справді виправить справу. Однак слід пам'ятати, що в кращому випадку пусковий струм вдасться знизити до 250% від номінального струму двигуна, і якщо цього недостатньо, рішення одне - необхідно використовувати перетворювач частоти.
б) Двигун не може запустити механізм при прямому пуску - не крутиться взагалі або "зависає" на певній швидкості та залишається на ній до спрацьовування захисту. На жаль, УПП йому не допоможе - двигуну не вистачає моменту на валу. Можливо, із завданням впорається перетворювач частоти, але цей випадок потребує дослідження.
в) Двигун впевнено розганяє механізм, але не встигає дійти номінальної частоти – спрацьовує автомат на вході. Таке часто буває на важких вентиляторах із досить високою частотою обертання. Влаштування плавного пуску тут, швидше за все, допоможе, але ризик невдачі зберігається. Чим ближче механізм до номінальної швидкості в момент спрацьовування захисту, тим більша ймовірність успіху.

Організація пуску за допомогою УПП

Принцип роботи пристрою плавного пуску полягає в тому, що напруга, що подається від мережі через УПП на навантаження, обмежується за допомогою спеціальних силових ключів – симісторів (або зустрічно – паралельно включених тиристорів) – див. рис. 1. В результаті напругу на навантаженні можна регулювати.

Небагато теорії: процес пуску - це процес перетворення електричної енергіїджерела живлення в кінетичну енергію механізму, що працює на номінальній швидкості. Дуже спрощено цей процес можна описати так: опір двигуна R у процесі розгону збільшується від дуже маленького при зупиненому двигуні до досить великого на номінальній швидкості, тому струм, який за законом Ома дорівнює:

I = U/R (1)

виявляється дуже великим, а передача енергії

Е = P x t = I x U x t (2)

дуже швидким. Якщо між мережею та двигуном встановити УПП, то формула (1) діє на його виході, а формула (2) – на вході. Зрозуміло, що струм обох формулах однаковий. УПП обмежує напругу на двигуні, плавно підвищуючи його в міру розгону слідом за зростанням опору, обмежуючи таким чином споживаний струм. Тому за формулою (2) при сталості необхідної енергії Е та напрузі мережі U чим менше струм I, тим більший час запуску t. Звідси видно, що при зниженні напруги вирішуватимуться як проблеми, пов'язані з занадто швидким пуском, так і проблеми, пов'язані з занадто великим струмом, що споживається від мережі.

Однак у наших викладках не враховувалося навантаження, для розгону якого потрібен додатковий момент, і відповідно додатковий струм, тому зменшувати струм дуже не можна. Якщо навантаження велике, то моменту на валу двигуна може не вистачити навіть при прямому пуску, не кажучи вже про пуск при зниженій напрузі- Це варіант важкого пуску "б", описаний вище. Якщо ж при зниженні струму момент виявляється достатнім для розгону, але час у формулі (2) зростає, то може спрацювати автомат - з його точки зору час перебігу струму, що істотно перевищує номінальний, неприпустимо велике (варіант важкого пуску "в").

Основні характеристики УВП. Можливість контролю струму. По суті, це здатність УПП регулювати напругу так, щоб струм змінювався за заданою характеристикою. Ця функція зазвичай називається пуском функції струму. Найпростіші УПП, які мають такої можливості, просто регулюють напругу функції часу – тобто. Напруга на двигуні плавно зростає від початкового до номінального за заданий час. У багатьох випадках цього достатньо, особливо при вирішенні проблем групи 1. Але якщо основна причина встановлення УПП – обмеження струму, без його точного регулювання не обійтися. Ця функція особливо важлива тоді, коли через обмежену потужність мережі (маленький трансформатор, слабкий генератор, тонкий кабель тощо) перевищення гранично допустимого струму загрожує аварією. Крім того, УПП з контролем струму здатні реалізувати його плавне наростання на початку процесу пуску, що особливо важливо при роботі від генераторів, які дуже чутливі до різких кидків навантаження.

Необхідність шунтування.

Після закінчення процесу пуску та досягнення номінальної напруги на двигуні УПП бажано вивести з силового ланцюга. Для цього застосовується контактор, що шунтує, що з'єднує вхід і вихід УПП пофазно (див. рис. 2).

По команді від УПП цей контактор замикається, і струм тече в обхід приладу, що дозволяє його силовим елементам повністю охолонути. Однак, навіть за відсутності шунтуючого ланцюга, коли під час роботи двигуна через симістор тече номінальний силовий струм, їх нагрівання в порівнянні з режимом пуску виявляється невеликим, тому багато УПП допускають роботу без шунтування. Платою за таку можливість виявляється трохи менший номінальний струм та суттєве збільшення ваги та габаритів за рахунок радіатора, необхідного для відведення тепла від силових ключів. Деякі УПП будуються за зворотному принципу– в них шунтуючий контактор вже вбудований, і на роботу без шунтування вони не розраховані, тому через зменшення радіаторів, що охолоджують, їх розміри виявляються мінімальними. Це позитивно позначається і на ціні, і на схемі підключення, що виходить, але їх час роботи в пусковому режимі виявляється менше в порівнянні з іншими приладами.

Кількість регульованих фаз.

За цим параметром УПП діляться на двофазні та трифазні. У двофазних, як це випливає з назви, ключі встановлені тільки у двох фазах, третя підключається до двигуна безпосередньо. Плюси – зниження нагріву, зменшення габаритів та ціни.

Мінуси – нелінійне і несиметричне за фазами споживання струму, яке хоч і частково компенсується спеціальними алгоритмами управління, все ж таки негативно впливає на мережу і двигун. Втім, при нечастих пусках цими недоліками можна знехтувати.

Цифрове керування.Система управління УПП може бути цифровою та аналоговою. Цифрові УПП зазвичай реалізуються на мікропроцесорі і дозволяють дуже гнучко керувати процесом роботи приладу та реалізовувати безліч додаткових функцій та захистів, а також забезпечувати зручну індикацію та зв'язок із керуючими системами верхнього рівня. В управлінні аналогових УПП використовуються операційні елементи, тому їх функціональна насиченість обмежена, налаштування виконується потенціометрами та перемикачами, а зв'язок із зовнішніми системами управління зазвичай здійснюється за допомогою додаткових пристроїв.

Додаткові функції

Захист.Крім своєї основної функції - організації плавного пуску - УПП містять комплекс захист механізму і двигуна. Як правило, до цього комплексу входить електронний захист від перевантаження та несправностей силового ланцюга. Додатковий набір можуть входити захисту від перевищення часу пуску, від перекосу фаз, зміни чергування фаз, занадто маленького струму (захист від кавітації в насосах), від перегріву радіаторів УПП, зниження частоти мережі і т.д. До багатьох моделей можливе підключення термотерелу або термореле, вбудованого в двигун. Однак слід пам'ятати, що УПП не може захистити ні себе, ні мережу від короткого замикання ланцюга навантаження. Звичайно, мережа буде захищена вступним автоматом, але УПП при короткому замиканні неминуче вийде з ладу. Деякою втіхою може бути тільки те, що коротке замикання при правильному монтажіне виникає миттєво, і в процесі зниження опору навантаження УПП обов'язково відключиться, тільки не варто знову вмикати його, не встановивши причини відключення.

Знижена швидкість.Деякі пристрої плавного пуску здатні реалізувати так зване псевдочастотне регулювання -переведення двигуна на знижену швидкість. Цих знижених швидкостей може бути кілька, але вони завжди чітко визначені і не піддаються корекції користувачем.

Крім того, робота на цих швидкостях дуже обмежена за часом. Як правило, ці режими використовуються в процесі налагодження або при необхідності точної установки механізму в потрібне положення перед початком або після закінчення роботи.

Гальмування. Багато моделей здатні подати на обмотку двигуна постійний струм, що призводить до інтенсивного гальмування приводу. Ця функція зазвичай необхідна у системах з активним навантаженням – підйомники, похилі транспортери, тобто. системи, які можуть рухатися самі собою за відсутності гальма. Іноді ця функція потрібна для зупинки вентилятора, що обертається в зворотний бік через тягу або дії іншого вентилятора.

Поштовховий запуск.Використовується у механізмах, що мають високий момент торкання. Полягає функція в тому, що на початку пуску на двигун короткочасно (частки секунди) подається повна напруга мережі, і відбувається зрив механізму з місця, після чого подальший розгін відбувається в звичайному режимі.

Економія енергіїу насосно-вентиляторному навантаженні. Оскільки УПП є регулятором напруги, то при малому навантаженні можна знизити напругу живлення без шкоди для роботи механізму.

Економію енергії це дає, але не слід забувати, що тиристори в режимі обмеження напруги є нелінійним навантаженням для мережі з усіма наслідками, що звідси випливають.

Є й інші можливості, які виробники закладають у свої вироби, але їх перерахування обсягу однієї статті недостатньо.

Методика вибору

Тепер повернемося до того, з чого ми починали – до вибору конкретного приладу.

Багато порад, дані для вибору перетворювача частоти, діють і тут: спочатку слід відібрати серії, що відповідають технічним вимогамза функціональністю, потім вибрати з них ті, які охоплюють діапазон потужностей для конкретного проекту, і з тих, що залишилися вибрати потрібну серію відповідно до інших критеріїв – виробник, постачальник, сервіс, ціна, габарити, і т.д.

Якщо потрібно вибрати УПП для насоса або вентилятора, запуск яких відбувається не частіше двох-трьох разів на годину, то можна просто вибрати модель, номінальний струм якої дорівнює або більше номінального струму двигуна, що запускається. Цей випадок охоплює близько 80% застосувань і не вимагає консультацій з фахівцем. Якщо ж частота пусків на годину перевищує 10, потрібно врахувати і необхідне обмеження струму, і необхідне затягування пуску за часом. У цьому випадку дуже бажана допомога постачальника, який, як правило, має програму вибору потрібної моделі або хоча б розрахунковий алгоритм. Дані, які знадобляться для розрахунку: номінальний струм двигуна, кількість пусків на годину, необхідна тривалість пуску, необхідне обмеження струму, необхідна тривалість зупинки, навколишня температура, передбачуване шунтування.

Якщо двигун запускається понад 30 разів на годину, то варто розглянути в якості альтернативи варіант використання перетворювача частоти, оскільки навіть вибір потужнішої моделі УПП може не вирішити проблему. А ціна його вже буде порівнянна з ціною перетворювача за значно меншої функціональності та серйозного впливу на якість мережі.

Підключення

Крім очевидного підключення приладу до мережі та двигуна, необхідно визначитися із шунтуванням.

Незважаючи на те, що контактор, що шунтує, буде комутувати номінальний, а не пусковий струм двигуна, бажано все-таки використовувати модель, розраховану на прямий пуск - хоча б для реалізації аварійних режимів роботи. При підключенні слід звернути особливу увагу на фазування - якщо помилково з'єднати, наприклад, фазу А на вході УПП з іншою фазою на виході, то при першому ж включенні контактора, що шунтує, відбудеться коротке замикання, і прилад буде виведений з ладу.

Деякі УПП допускають так зване шестипровідне підключення, схема якого показана на рис. 3. Таке підключення вимагає більшої кількості кабелів, але дозволяє використовувати пристрій плавного пуску з двигуном, потужність якого перевищує потужність самого УПП.

При встановленні УПП слід мати на увазі ще одну його властивість, яка часто призводить до непорозумінь (див. важкий пуск "в"). При розрахунку вступного автомата для двигуна, що підключається до мережі безпосередньо, враховується номінальний струм двигуна, що протікає тривалий час, і пусковий, що протікає лише кілька секунд. При використанні УПП пусковий струм істотно менше, але протікає він набагато довше - до хвилини і більше. Автомат не може цього "зрозуміти" і вважає, що запуск давно завершений, а струм, що перевищує номінальний в рази, є наслідком аварійної ситуації, і відключає систему. Щоб уникнути цього, слід або встановити спеціальний автомат з можливістю встановлення додаткового режиму для процесу плавного пуску, або вибрати автомат з номінальним струмом, що відповідає пусковому струму при використанні УПП. У другому випадку цей автомат не зможе захистити двигун від перевантажень, але цю функцію виконує сам УПП, тому захист двигуна не постраждає.

Підведемо підсумки. Якщо механізм, пуск якого потрібно зробити більш плавним, вписується в усі перелічені у цій статті обмеження, а можливості, що забезпечуються доступними моделями УПП, вас влаштовують, ваш вибір – пристрій плавного пуску. Економія засобів порівняно із застосуванням перетворювача частоти (заміною живлячого трансформатора, збільшенням потужності генератора, заміною кабелю на товстіший – виберіть ваш випадок) буде відчутною. Якщо ж УПП з якихось причин не підходить - ще раз зверніть увагу на перетворювачі частоти, які хоч і дорожчі, але набагато функціональніші.

Руслан Хусаїнов, к.т.н., технічний директор ЗАТ "Сантерно" (Москва)

Електричні двигуни набули широкого застосування в будь-яких сферах діяльності людини. Однак при запуску електродвигуна відбувається семиразове споживання струму, що викликає не тільки перевантаження мережі живлення, але і нагрівання статора обмоток, а також вихід з ладу механічних частин. Для усунення цього небажаного ефекту радіоаматори рекомендують використовувати пристрої плавного запуску електродвигуна.

Плавний запуск двигуна

Статор електродвигуна є котушкою індуктивності, отже, існують активна і реактивна складові опору (R). Значення реактивної складової залежить від частотних характеристик живлення та під час запуску коливається в межах від 0 до розрахункового значення (під час роботи інструменту). Крім того, змінюється струм, який називається пусковим.

Струм пуску перевищує в 7 разів значення номінального. При цьому процесі відбувається нагрівання обмоток статорної котушки і, в тому випадку, якщо провід, з якого складається обмотка, є старим, можливо міжвиткове КЗ (при зменшенні величини R струм досягає максимального значення). Перегрів тягне за собою зниження терміну експлуатації інструменту. Для запобігання цій проблемі існує кілька варіантів використання пристроїв плавного пуску.

Перемиканням обмоток пристрій плавного пуску двигуна (УПП) складається з наступних основних вузлів: 2 види реле (керування часом включення та навантаженням), трьох контакторів (рисунок 1).

Рисунок 1 – Загальна схема пристрою плавного пуску асинхронних двигунів (м'якого пуску).

На малюнку 1 зображено асинхронний двигун. Його обмотки з'єднані на кшталт підключення «зірка». Запуск здійснюється при замкнутих контакторах K1 та K3. Через певний часовий інтервал (задається за допомогою реле часу) контактор К3 розмикає свій контакт (відбувається відключення) і відбувається увімкнення контактом К2. Схема малюнку 1 застосовна й у УПП двигунів різного типу.

Головним недоліком вважається утворення струмів КЗ за одночасного включення 2-х автоматів. Ця проблема виправляється запровадженням у схему замість контакторів рубильника. Однак обмотки статора продовжують грітися.

При електронному регулюванні частоти пуску електромотора використовується принцип частотної зміни напруги живлення. Основним елементом цих перетворювачів є перетворювач частоти, що включає:

  1. Випрямляч збирається на потужних напівпровідникових діодах (можливий варіант тиристорного виконання). Він перетворює величину напруги в пульсуючий постійний струм.
  2. Проміжний ланцюг згладжує перешкоди та пульсації.
  3. Інвертор необхідний для перетворення сигналу, отриманого на виході проміжного ланцюга, сигнал змінної амплітудної і частотної характеристиками.
  4. Електронна схема керування генерує сигнали для всіх вузлів перетворювача.

Принцип дії, види та вибір

Під час збільшення крутного моменту ротора та Iп у 7 разів для продовження терміну служби необхідно використовувати УПП, яке відповідає наступним вимогам:

  1. Рівномірне та плавне збільшення всіх показників.
  2. Управління електрогальмуванням та пуском двигуна у певні часові інтервали.
  3. Захист від стрибків напруги, зникнення будь-якої фази (для 3-х фазного електродвигуна) та перешкод різного роду.
  4. Підвищення зносостійкості.

Принцип дії симісторного УПП: обмеження величини напруги завдяки зміні кута відкриття симісторних напівпровідників (симісторів) при підключенні до котушок статорів електродвигуна (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема плавного пуску електродвигуна на симісторах.

Завдяки застосуванню симісторів з'являється можливість знизити пускові струми в 2 і більше разів, а контактора дозволяє уникнути перегріву симісторів (на малюнку 2: Bypass). Основні недоліки симісторних УПП:

  1. Застосування простих схемможливе лише при невеликих навантаженнях або холостому запуску. В іншому випадку схема ускладнюється.
  2. Відбувається перегрів обмоток та напівпровідникових приладів при тривалому запуску.
  3. Двигун іноді не запускається (призводить до значного перегріву обмоток).
  4. При електрогальмі електромотора можливий перегрів обмоток.

Широко застосовуються УПП з регуляторами, у яких відсутній зворотний зв'язок (по 1 або 3 фаз). У моделях цього типу необхідно встановлювати час пуску електромотора та напругу безпосередньо перед початком пуску. Недолік пристроїв - неможливість регулювати крутний момент рухомих механічних частин навантаження. Для усунення цієї проблеми потрібно застосувати пристрій зниження Iп, захисту від різної різниці фаз (виникає під час перекосу фаз) і механічних перевантажень.

Більш дорогі моделі УПП включають можливість стеження за параметрами роботи електродвигуна в безперервному режимі.

У пристроях, що містять електромотори, передбачені УПП на симісторах. Вони відрізняються схемою та способом регуляції напруги. Найпростіші схеми – схеми з однофазним регулюванням. Вони виконуються на одному симістор і дозволяють пом'якшити навантаження на механічну частину, і застосовуються для електромоторів з потужністю менше 12 кВ. На підприємствах застосовується 3-х фазне регулювання напруги електромоторів потужністю до 260 кВт. При виборі виду УВП необхідно керуватися такими параметрами:

  1. Потужність пристрою.
  2. Режим роботи.
  3. Рівність Iп двигуна та УПП.
  4. Кількість запусків за певний час.

Для захисту насосів підходять УПП, що захищають від ударів із гідравлічної складової труби (Advanced Control). УПП для інструментів вибираються, виходячи з навантажень та великих обертів. У дорогих моделях цей тип захисту у вигляді УПП є, а для бюджетних необхідно виготовляти його своїми руками. Застосовується у хімічних лабораторіях для плавного запуску вентилятора, що охолоджує рідину.

Причини застосування у болгарці

Завдяки особливостям конструкції при старті кутової шліфувальної машинки відбуваються високі динамічні навантаження на деталі інструменту. При початковому обертанні диска вісь редуктора схильна до дії сил інерції:

  1. Інерційний ривок може вирвати болгарку із рук. Відбувається загроза життю та здоров'ю, оскільки цей інструмент дуже небезпечний і потребує суворого дотримання техніки безпеки.
  2. При запуску відбувається перевантаження струмом (Iпуску = 7*Іном). Відбувається передчасне зношування щіток, перегрів обмоток.
  3. Зношується редуктор.
  4. Руйнування ріжучого диска.

Неналаштований інструмент стає дуже небезпечним, адже існує ймовірність заподіяння шкоди здоров'ю та життю. Тому необхідно його убезпечити. Для цього і збираються УПП для електроінструменту своїми руками.

Створення своїми руками

Для бюджетних моделей кутової шліфувальної машинки та іншого інструменту необхідно зібрати своє УПП. Зробити це нескладно, адже завдяки інтернету можна знайти величезну кількість схем. Найбільш проста і водночас ефективна - універсальна схемаУПП на симісторі та мікросхемі.

При включенні болгарки або іншого інструменту відбувається пошкодження обмоток та редуктора інструмента, пов'язаного із різким запуском. Радіоаматори знайшли вихід із цієї ситуації та запропонували простий плавний пуск для електроінструменту своїми руками (схема 1), зібрану в окремому блоці (у корпусі дуже мало місця).

Схема 1 – Схема плавного пуску електроінструменту.

УПП своїми руками реалізується на основі КР118ПМ1 (фазове регулювання) та силової частини на симісторах. Основною особливістю пристрою є його універсальність, адже його можна підключити до будь-якого електроінструменту. Воно не тільки легко монтується, але й не вимагає попереднього налаштування. В основному підключення системи до інструменту не є складним і встановлюється у розрив кабелю живлення.

Особливості роботи модуля УВП

При включенні болгарки на КР118ПМ1 подається напруга і управляючому конденсаторі (С2) відбувається плавне зростання напруги зі зростанням заряду. Тиристори, що у мікросхемі, відкриваються поступово з певною затримкою. Симистор відкривається з паузою, що дорівнює затримці тиристорів. Для кожного наступного періоду напруги відбувається поступове зменшення затримки та інструмент плавно запускається.

Залежить час набору оборотів від ємності С2 (при 47 мк час запуску дорівнює 2 секунди). Ця затримка оптимальна, хоча її можна змінювати шляхом збільшення ємності С2. Після вимкнення кутошліфувальної машинки (УШМ) відбувається розряд конденсатора С2 завдяки резистори R1 (час розрядки приблизно дорівнює 3 секунди при 68к).

Цю схему регулювання оборотів електродвигуна можна модернізувати шляхом заміни R1 на змінний резистор. При зміні величини опору змінного резистора змінюється потужність електродвигуна. Резистор R2 виконує функцію контролю величини сили струму, який протікає через вхід симістор VS1 (бажано передбачити охолодження вентилятором), що є керуючим. Конденсатори С1 та С3 служать для захисту та управлінням мікросхеми.

Симистор підбирається з наступними характеристиками: напруга пряма максимальна до 400-500 В та мінімальний струм пропускання через переходи повинен бути не менше 25 А. При виготовленні УПП за цією схемою запас потужності може коливатися від 2 кВт до 5 кВт.

Таким чином, для збільшення терміну служби інструментів та двигунів необхідно проводити їх плавний запуск. Це пов'язано з конструктивною особливістюелектромоторів асинхронного та колекторного типів. При запуску відбувається стрімке споживання струму, через яке відбувається знос електричної та механічної частин. Використання УПП дозволяє убезпечити електроінструмент завдяки дотриманню правил техніки безпеки. При модернізації інструменту можливе придбання вже готових моделей, а також складання простого і надійного універсального пристрою, який не тільки відрізняється, але навіть перевершує деякі заводські УПП.

Простота конструкції, низька вартість та висока надійність асинхронного електродвигуназ короткозамкненим ротором* зробили його найпоширенішим перетворювачем електричної енергії на механічну.

Поряд з очевидними перевагами, асинхронні електричні машини мають ряд недоліків, найістотнішим з яких є великий пусковий струм при прямому пуску (безпосереднє підключення двигуна до мережі живлення за допомогою звичайного пускача).

Виявляється цей недолік "просіданням" мережі, коли при пуску електродвигуна відключаються автомати, мерехтять лампочки, і відключаються деякі реле і контактори, зупиняється генератор живлення, іншими словами, від мережі потрібно струм, який вона забезпечити не може.

Причини високого пускового струму криються у фізичних принципах роботи асинхронного двигуна, але це тема зовсім іншої статті, відзначимо тільки, що кратність пускового струму може досягати 5 ... 7 від номінального робочого струму, що цікаво, високий пусковий струм не означає високий пусковий момент двигуна.

Ще одна характерна проблема прямого пуску двигуна - це пуск “ривком”, що призводить на перший погляд до непомітних наслідків - гідравлічних ударів, ривків у механізмі, прослизання ременів, швидкого зносу підшипників, буксування коліс рухомих візків, великого зносу та тертя в редукторах.


Пристрій плавного пуску або перетворювач частоти

Іноді плутають два класи різних пристроїв, що мають у своєму активі схожий функціонал.

  • Пристрої плавного запускупокликані знижувати пускові струми електродвигунів і пікові потужності, що споживаються в електричних мережах, перетворюють напругу, що підводиться до обмоток електродвигуна за допомогою спеціальних силових ключів - симісторів (або зустрічно - паралельно включених тиристорів).
  • В той час як перетворювачі частоти(ПЧ) перетворюють частоту і напругу, що підводиться до обмоток електродвигуна, кінцева мета цього перетворення плавне регулювання швидкості обертання вихідного валу двигуна.

Так, частотний перетворювачмає опцію плавного пуску електродвигуна, але значно складніший пристрій. У загальних рисахперетворювач частоти складається з діодного силового випрямляча, LC-фільтра, інвертора на дорогих IGBT модулях, системи керування ШІМ, системи автоматичного регулювання і має значний математичний обчислювальний апарат.

То чому не варто плутати УПП та ПЧ? Хоча б тому, що вартість останнього мінімум у 2-3 рази більша, а зі зростанням потужності пристрою різниця у вартості зростає. Наприклад, перетворювач частоти INSTART потужністю 37кВт в 4 рази дорожчий за пристрій плавного пуску аналогічної потужності, відповідь напрошується сама: якщо цілі регулювання швидкості вихідного валу двигуна не варто, а забезпечити м'який пуск і збереження механізмів потрібно, то навіщо переплачувати.


Зведена таблиця характеристик УПП, що поставляються компанією ТОВ «РусАвтоматизація»

Діапазон потужностей Пускова напруга від Uн
(обмеження пускового
струму від Iн)
Час пуску /
Час зупинки
Режим запуску Режими зупинки
INSTART SSI 5,5…600 кВт 30…70%
(50…500%)
2…60 з/
0…60 с
Обмеження I; Рампа по U;
Запуск ривком у режимі обмеження I;
Запуск ривком у режимі рампи U;
Рампа I; Режим подвійного контуру
регулювання з обмеженням I/U
Вільний вибіг;
Плавна зупинка
AuCom CSX 7,5…110 кВт 30…70%
(ні)
2…20 з/
2…20 з
Рампа по U Вільний вибіг;
Плавна зупинка
AuCom CSX-i 7,5…110 кВт ні
(250…450%)
2…20 з/
2…20 з
Обмеження I; Рампа по I Вільний вибіг;
Плавна зупинка
AuCom EMX3 20 ... 615А ні
(100…600%)
1 ... 180 с /
0…240 с
Обмеження I; Рампа I;
Адаптивний запуск; Запуск ривком
Вільний вибіг;
Плавна зупинка;
Адаптивне гальмування;
Гальмування постійним струмом
AuCom EMX4 20 ... 579А ні
(100…600%)
1 ... 180 с /
0…240 с
Обмеження I; Рампа I;
Адаптивний запуск
Вільний вибіг;
Плавна зупинка;
Адаптивне гальмування
ONI SFA 5,5…45кВт 40…70%
(ні)
1 ... 20 с /
1…20 з
Рампа напруги Плавна зупинка


Вибрати УПП навмання чи не переплачувати?

Для ефективного застосування пристрою плавного пуску важливо здійснити правильний вибір пристрою за номіналом потужності, не забувши про характеристику навантаження, Різні завдання вимагають різних пускових характеристик і загалом можуть бути розділені на три категорії:

  1. Нормальний режим роботивимагає значення пускового струму трохи більше 3,5хIн, у своїй час пуску то, можливо у діапазоні 10…20 з;
  2. Важкий режим роботихарактеризується наявністю моменту опору на валу двигуна та вимагає значення пускового струму до 4,5хIн та час розгону до 30 с;
  3. Дуже тяжкий режим роботихарактеризується пусковим струмом до 5,5хІн та тривалим часом розгону.

Пристрої плавного пуску серії SSI INSTART - по справжньому універсальна робоча конячка, що має 6 режимів пуску двигуна, дозволяє обмежити пусковий струм до 500% від номінального та часом плавного пуску до 60 секунд. INSTART SSI відмінно підійде для категорії механізмів із важким пуском дробарки (компресори, навантажені конвеєри).

Крім того, повноцінна трифазна схема регулювання, вбудовані функції захисту навантаження та комунікаційний інтерфейс MODBUS RTU.

Пристрої плавного запуску CSX, CSX-i призначені для регулювання процесів пуску, розгону, гальмування асинхронних трифазних двигунів потужністю до 110 кВт. Моделі відрізняються функціоналом. Перша оснащена функціями контролю напруги за заданим часом (рампа напруги), друга додатково має вбудовані функції захисту навантаження та контролює струмові навантаження (рампа струму, обмеження струму). Комунікаційні інтерфейси доступні опціонально.

CSX, CSX-i підходять для категорій механізмів з легким та нормальним режимом пуску (ненавантажений стрічковий конвеєр, відцентрові насоси та вентилятори).

З плюсів, серії УПП CSX, CSX-i не вимагають застосування зовнішнього контактора, обидві моделі мають вбудований контактор, що шунтує.

Пристрої плавного пуску EMX3, EMX4 як два брати близнюка мало чим відрізняються один від одного, можна лише сказати, що EMX4 нова модель, розроблена на основі EMX3, має ще більш компактний корпус, має нові функції управління та захисту, а також доповнена новою конструктивною особливістю - Використанням вбудовуваних плат розширення.

Обидва пристрої мають фантастичні показники обмеження пускового струму до 600% від номінального та час розгону до 180 секунд. Пристрої з такими характеристиками доцільно застосовувати для категорій механізмів з дуже важким режимом пуску, таким як молотковий або кульовий млин.

ONI SFA компактне та лаконічне УПП включає модельний ряддо 45кВт. Панель управління вражає своєю простотою, всього 3 регулятори не змусять вас довго розумітися на налаштуваннях. ONI SFA ідеально підійде для легких навантажень, таких як відцентрові насоси, різні міксери, свердлильні та токарні верстати. Має вбудований шунтуючий контактор.

Ця стаття має виключно ознайомлювальний характер. Зверніться до фахівців компанії ТОВ «РусАвтоматизація» для підбору пристрою плавного пуску стосовно вашої категорії виробничого обладнання.

Техотділ компанії РусАвтоматизація
Дата публікації статті: 2018-10-22