Устройство мягкого пуска асинхронного мотора

Асинхронные электрические машины с короткозамкнутым ротором имеют довольно небольшую цену, идеальное сочетание “мощность-масса”. Их также выделяет легкость эксплуатации и ремонта, надежность. Один из главных минусов двигателей такой конструкции – увеличение тока в 5-10 раз при пуске.

При этом величина напряжения в сети уменьшается. Для устранения ненужных явлений используют разные устройства и схемы подсоединения электрических двигателей.

Необходимость плавного запуска

При плавном запуске асинхронного мотора возможно уменьшить минусы подобных электрических машин и обеспечить:

  • Уменьшение расходов на ремонт. Токи пуска вызывают перегрев обмотки, что значительно понижает рабочий ресурс машин.
  • Отсутствие рывков. Внезапный старт мотора приводит к увеличению износа шестеренчатых передаточных механизмов, гидравлическим ударам в сети подачи жидкости, иным плохим последствиям.
  • Снижение используемой электрической энергии. Прямой пуск вызывает дополнительные затраты на энергию. Более того, просадки напряжения в условиях небольшой мощности сети отрицательно оказывают влияние на все подключенные устройства.
  • Снижения затрат на оборудование коммутации. Электротехнические приспособления для асинхронного привода подбирают с большим мощностным запасом. Мягкий пуск позволяет подсоединять намного дешевые аппараты коммутации и защиты.

Плавный старт и разгон значительно расширяет области использования асинхронных электрических двигателей.

Способы пуска асинхронных электрических двигателей

Для запуска асинхронных двигателей применяется разнообразные методы. В работе самое большое распространение получили следующие способы:

Обзор устройств мягкого пуска –использование, принципы действия, разновидности, схемы включения

Проблема пускового тока

Одна из специфик работы асинхронного мотора, которую можно назвать минусом – большой пусковой ток при старте, который может превысить номинальный в 8 и более раз. Обусловлено это принципом его работы – при подаче на него номинального напряжения он стремится сразу выйти на всю мощность. Эта характерность вырисовывается в большой мере при пуске через линейный пускатель, это также именуют прямым пуском мотора.

Не во всех механизмах очень важно, чтобы пуск был плавный, без рывков и ударов. Касается это прежде всего тех. оборудования, у которого большой момент инерции при запуске. К примеру, тяжёлые маховики и конвейеры с продукцией, а еще мощные насосы и вентиляторы.

Говоря иначе, большой пусковой ток и большой момент инерции механической нагрузки на валу мотора – взаимосвязанные вещи, от который часто нужно избавиться.
Кстати, не во всех государствах на законодательном уровне запрещено включать электрические двигатели внушительной мощности прямой подачей напряжения, так как это создаёт помехи, падение напряжения и перегружает электрической сети, что может вызвать проблемы у прочих потребителей и даже оказаться причиной аварий.

Как обеспечить мягкий пуск мотора

Есть пару вариантов уменьшения пускового тока, которые применяются в работе.
1. Использование преобразователей частоты. В данном варианте можно обеспечить сколь угодно длинный разгон, а еще уменьшить превышение минимального тока, к примеру, на уровне 110%.

Это оптимальный способ мягкого пуска, однако, он применяется абсолютно не всегда, так как частотный преобразователь – дорогое электронное устройство, имеющее множество функций. Если необходимо лишь ограничение пускового тока и плавный разгон, частотный преобразователь будет избыточен, и большинство его функций останутся не популярны.

2. Схема «Звезда – Треугольник». Мотор при этом обязан быть таким, чтобы фактическое напряжение питания при включении его обмоток «треугольником» было 380 В. В данном варианте мотор запускается в 2 этапа. На шаге разгона обмотки включаются «звездой».

Аналогичным образом выходит, что 380 В подается на схему, которая для правильной работы требует напряжения порядка 660 В. Так как мотор в «звезде» работает при довольно низком напряжении, разгон (выход на рабочие обороты) выходит сравнительно плавным. На втором шаге обмотки включаются «треугольником», и мотор выходит на собственную номинальную мощность.

Минус данного варианта – разгон выходит ступенчатым, а токи пуска могут принимать большое значение.
3. Когда идет речь исключительно о минимизации пускового тока, самый лучший вариант – применение устройства мягкого пуска (softstarter).

Ниже рассмотрим рабочие принципы устройств мягкого пуска (УПП) и схемы их включения.

Как работает устройство мягкого пуска

Рассмотрим поэтапно, какие процессы происходят во время работы УПП, и какие регулировки оказывают влияние на его работу.
В небольшой комбинации устройства мягкого пуска (УПП) имеют три регулировки – время разгона, время торможения, и напряжение пуска.

При включении действующее напряжение на двигателе определяется регулировкой напряжения пуска, которое в большинстве случаев составляет 30…80 % от номинала. Понижение напряжения и его регулировка выполняется тиристорами, которые открываются (пропускают ток) только в части полупериода сетевого напряжения.

Фазой открытия тиристоров разрешается менять напряжение на двигателе.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Аналогичным образом, регулируя фазу открытия тиристоров, разрешается менять ток и вращающий момент мотора.
В зависимости от определенного случая может понадобится большой начальный момент, чтобы мотор мог тронуться с места.

Но Для снижения пускового тока первое напряжение лучше ставить минимально выполнимым.
При большом времени разгона пусковой ток будет очень маленьким. Впрочем, необходимо подбирать его идеальным, в большинстве случаев 10…20 секунд, в зависимости от типа нагрузки.

При чрезмерно большом времени разгона возможен лишний нагрев тиристоров. Условием благоприятного времени разгона служит время выхода мотора на номинальные обороты и номинальный рабочий ток.

После того как закончилось время разгона включается пускатель циркулярного насоса, который вероятно будет установлен в середине УПП, или быть внешним. В рабочий период мотора на номинальном режиме весь питающий ток идет лишь через этот пускатель, при этом тиристоры в работе не принимают участие.

Если пришёл сигнал на остановку мотора, пускатель циркулярного насоса отключается. Вступают в работу тиристоры, которые работают в обратном режиме – понемногу делают меньше фазу (время открытия в течение полупериода) с самой большой до нуля.

Если время торможения не имеет значения, то можно его установить очень маленьким (0-2 секунды), это повысит ресурс тиристоров, и сделает лучше режим тепла электрического щита в общем. Мотор будет останавливаться на выбеге, к ак при питании через обыкновенный пускатель.

Однако если важно убрать гидроудар, или медленно замедлить движение объектов без их резкой остановки и падения, то функция плавной остановки будет максимально полезной.
В УПП также могут находится такие регулировки: управление крутящим моментом мотора, конечное напряжение при останове, минимальный ток мотора, ограничение пускового тока.

Современные УПП имеют ЖК-дисплей и кнопки управления, которые дают возможность конфигурировать пару десятков разных показателей для тонкой настройки.

Схемы включения

Как во всех аналогичных устройствах, в схеме включения УПП есть силовая часть, и часть управления.
Силовая часть схемы – это та часть, через какую проходит ток питания мотора.

Ток мотора поступает через силовые клеммы L1, L2, L3 (или R, S, T) на входы тиристоров или пускателя циркулярного насоса, и потом через выходные клеммы T1, T2, T3 (U, V, W) подается на мотор.
Схема управления в себя включает по большей части цепи запуска и остановки. Напряжение питания цепей управления в большинстве случаев составляет 24…220 В, и может быть внешним, либо приниматься из УПП.

С участием УПП можно осуществить схему мягкого пуска электрического двигателя с реверсом. Для этого необходимо при входе установить реверсивный пускатель по традиционной схеме.

Важно сделать блокировку для устранения реверса мотора во время его вращения.
Разрешается запускать УПП и начинать вращение мотора подачей питания на цепи управления и силовые цепи.

Это может быть комфортно при дистанционной подаче силового питания. Но, при этом необходимо учесть меры безопасности – персонал обслуги должен понимать, что при подаче питания на УПП мотор может начать вращаться.

Пример схемы

Рассмотрим например схему включения УПП ABBPSTX.

Устройства плавного пуска электродвигателей

В силовую часть входят: автомат защиты мотора (вводной), тиристоры и пускатель циркулярного насоса (в середине УПС), и именно мотор.
Для питания цепей управления подается фазное напряжение 220В и нейтраль на клеммы 1, 2. В УПП есть встроенный блок питания, который формирует напряжение 24 В для питания органов управления. Разрешается также использование внешнего БП 24 В, при этом напряжение на клеммы 1, 2 подавать не надо.

При соответствующем подключении и настройках кнопки могут быть как с фиксацией, так и без. Управление может выполняться не только с кнопок, но и через контакты реле или контроллера.

Имеются и остальные входы для разных рабочих режимов, а еще три выходных реле с сухими контактами, которые могут применяться по надобности для включения дополнительных пускателей и индикации.

Защита

В недорогих УПП часто не воплощена защита от перегрузки по току, перегреву и короткому замыканию. В данных случаях следует устанавливать необходимую защиту и включать УПП по схеме, рекомендованной изготовителем.

В состав защиты входят:

  • Мотор-автомат (автомат защиты мотора),
  • Полупроводниковые предохранители, либо защитные автоматы с характеристикой «В»,
  • Теплореле,
  • Короткое либо межвитковое замыкание в обмотках мотора,
  • Пускатель аварийной цепи, выключающий питание УПП при срабатывании внутреннего аварийного реле либо нажатии кнопки «Аварийный останов».

Пример неверной установки защиты, из-за которой случился пожар:

Устройства плавного пуска

Устройства плавного пуска электродвигателей

Необходимо сказать, что если даже в УПП входят все разновидности защит, нужно на вводе силового питания и питания схемы управления ставить необходимые защитные автоматы либо предохранители.

Двухфазные УПП

Не во всех недорогих моделях управление анодным напряжением происходит исключительно по двум фазам. Аналогичным образом, происходит экономия на тиристорах и на одном контакте пускателя циркулярного насоса.

Данное решение имеет право на жизнь, и основной плюс подобных УПП – цена.
Впрочем, есть недостатки, о которых нужно знать:

  • При запуске и торможении происходит перекос фаз, который приводит к добавочному нагреву мотора,
  • Пусковой ток по «прямой» фазе почти меньше не становится,
  • Постоянное присутствие фазного напряжения на двигателе представляет опасность для персонала.

Заключение

УПП нашли хорошее место там, где не требуется регулировка частоты вращения мотора, но важным нюансом считается минимизация пусковых перегрузок питающей сети и приводимых в движение механизмов. Однако, в наше время их все больше вытесняют частотные преобразователи, которые имеют намного довольно широкий спектр возможностей управления двигателем.

Устройство и схема мягкого пуска асинхронного электрического двигателя

Мягкий пуск асинхронного электрического двигателя нужен для продления его эксплуатационного срока и минимизации работ, которые связаны с устранением вероятных неполадок.

Необходимость плавного запуска

Для того чтобы обеспечить достаточную пусковую мощность, следует расширить номинальную мощность питающей сети. Из-за этой причины оборудование способна заметно подорожать.

Причем понятен и большой расход электрической энергии.
Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ. Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Одним из плохих качеств асинхронного электрического двигателя считается большой ток пуска. Он превосходит номинальный в 5 — 10 раз. Ток с большими бросками может также возникнуть при торможении мотора или при его реверсе.

Это ведет к нагреву обмоток статора, а еще чрезмерно больших электродинамических усилий в частях статора и ротора.

Если вследствие возникшей непредвиденной ситуации мотор перегрелся и перестал работать всегда рассматривается возможность его ремонта.

Впрочем после перегрева параметры трансформаторной стали изменяются. Отремонтированный электрический двигатель обладает номинальной мощностью на 30% меньшей, чем у него была раньше.

Для того чтобы ток уменьшить применяют пусковые реакторы, автотрансформаторы, резисторы и устройства мягкого пуска двигателей — софт-стартеры.

Прямой пуск

В электросхеме прямого пуска машина конкретно подсоединена к сетевому напряжению питания.
Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ.

Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Устройства плавного пуска электродвигателей

На схеме выше показана характеристика пускового тока при прямом старте. При подобном подключении температурное увеличение в обмотках машины небольшое.
Подключение выполняется при помощи пускателя (контактора).

В схеме применяется реле перегрузки для защиты электрического двигателя. Впрочем подобный вариант используем, когда нет ограничений по току.
Во время старта машины пусковой момент ограничивают, чтобы сгладить внезапный рывок, вследствие которого могут поломаться механичные части привода и подсоединенные механизмы.

Из-за этой причины производственники больших электрических двигателей запрещают их прямой пуск.

Подключение «звезда-треугольник»

Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ. Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру
Одним из самых главных способов запуска машины считается электросхема «звезда-треугольник».

Такой старт возможен, для двигателей, у которых все начала и концы обмоток выведены.
Управление стартом по этой схеме состоит из трех пускателей, реле перегрузки и реле времени, руководящим пускателями.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Сначала коммутация с сетью выполняется по схеме «звезда». Пускатели К1 и К3 замкнуты.

После, через установленное время, обмотки переключаются автоматично на схему «треугольник». Контакты К3 размыкаются, а контакты К2, наоборот, замыкаются.

Реле времени в электросхеме служит для управления их переключением. На нем выставляется время разгона мотора. При этом токи пуска значительно уменьшаются.

Наши читатели советуют! Для экономии на платежах за электрическую энергию наши читатели предлагают ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до применения экономителя.

Он убирает реактивную составляющую из сети, благодаря чему уменьшается нагрузка и, как последствие, ток употребления. Электрические приборы потребляют меньше электрической энергии, уменьшаются расходы на ее оплату.
Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ.

Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Этот метод продуктивен, но применяется он не всегда.

Старт через автотрансформатор

Устройства плавного пуска электродвигателей

Такой способ применяется с применением в электросхеме автотрансформатора, который соединен с машиной постепенно. Он служит для того, чтобы пуск случился при пониженном на 50 — 80% от номинального напряжении.

Благодаря этому пусковой ток и вращающий пусковой момент уменьшатся. Интервал времени переключения от низкого напряжения к полному корректируется.
Но все таки тут есть и минус.

Во время работы машина переключается на сетевое напряжение, что приводит к резкому скачку тока.

Устройства мягкого пуска

В условиях плавного старта асинхронной машины с применением в электросхеме силового блока тиристоров подается ток несинусоидальной формы. Ускорение и торможение происходят очень быстро.

Многие собирают устройство мягкого пуска собственными руками. Это гораздо понижает его цену.

Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ. Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Устройства плавного пуска электродвигателей

В данной схеме тиристоры подключены в цепи параллельно по встречному принципу. К общему электроду поступает управляющее напряжение. Данное устройство называют симистором.

В случае трехфазной системы он есть в каждом проводе.
Для того чтобы отвести тепло, выделяемое при нагреве полупроводников, используются отопительные приборы.

Размеры, вес и цена устройств при этом увеличивается.
Есть и иной вариант с целью решения проблемы нагрева. В схему подсоединяют шунтирующий контакт.

После старта контакты замыкаются. В данном варианте появляется параллельная цепь, сопротивление которой меньше сопротивления полупроводников. А ток, как все знают, подбирает путь наименьшего сопротивления.

Пока происходит данный процесс, симисторы охлаждаются. Пример такого подсоединения приведен ниже на рисунке.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Типы устройств плавного старта

Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ. Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Их можно поделить на 4-ре категории.

  • Регулирующие пусковой момент. Рабочий принцип их такой, что они выполняют контроль одной фазы. Однако при контроле плавного старта не уменьшают токи пуска. Благодаря этому спектр использования их ограниченный.
  • Регулирующие напряжение с отсутствием сигнала обратной связи. Они работают по заданной программе и являются одними из очень распространенных в применении.
  • Регулирующие напряжение с сигналом обратной связи. Их рабочий принцип — способность менять напряжение и настраивать величину электрического тока в заданном диапазоне.
  • Регулирующие ток с наличием сигнала обратной связи. Являются очень современными из всех устройств аналогичного типа. Предоставляют самую большую точность управления.

Софт-стартеры

Устройства плавного пуска электродвигателей

Современные устройства мягкого пуска сделаны, на процессорах. И это значительно увеличивает их возможности в работе если сравнивать с аналоговыми.

Данные устройства именуют софт-стартерами. Они делают больше рабочий срок исполнительных механизмов и самих электрических двигателей.

С ними старт электрического двигателя происходит с поэтапным увеличением напряжения. Плюс ко всему, изменяется время разгона и время его торможения. Для того чтобы пониженное первое напряжение не имело возможности в электросхеме намного уменьшить пусковой момент, его устанавливают в диапазоне 30 — 60% от номинального.

Мягкая регулировка напряжения позволяет построить плавного ускорения мотора до номинальной скорости.

Если вы хотите найти хороший онлайн-магазин Электрики, рекомендуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ.

Если же вы не желаете сами заморачиваться с Электрикой, мы предлагаем поискать мастера профессионала на ресурсе Ремонтник.ру

Устройства плавного пуска электродвигателей

Стоит добавить, что с использованием софт-стартеров уменьшилось кол-во реле и пускателей в электроцепи. Само по себе устройство софт-стартеров не считается сложным. Они легкие в монтаже и эксплуатации.

Электросхема подсоединения показана на рисунке с правой стороны.
Но все таки есть ряд особенных характеристик, которые обязательно необходимо учитывать во время их выбора.

  • Первое — это обязательный учет тока асинхронной машины. Благодаря этому выбор софт-стартера нужно выполнять имея в виду полный ток нагрузки, не превышающий тока предельной нагрузки самого устройства,
  • Второе — предельное количество стартов в час. В основном, оно ограничено софт-стартером. Число запусков в час самой машины не должно быть больше этот показатель,
  • Третье — это напряжение самой электросети. Оно обязано отвечать паспортному значению устройства. Несоответствие может привести к его выходу из строя.

Устройство мягкого пуска электрического двигателя. Как это работает.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Устройство мягкого пуска — электротехническое приспособление, которое применяется в асинхронных электродвигателях, которое дает возможность в момент запуска удерживать параметры мотора (тока, напряжения и т.д.) в в безопасных пределах. Его использование снижает токи пуска, понижает вероятность перегрева мотора, ликвидирует рывки в механических приводах, что, по завершению, увеличивает рабочий срок электрического двигателя.

Назначение

Управление процессом запуска, работы и остановки электрических двигателей. Ключевыми проблемами асинхронных электрических двигателей считаются:

  • невозможность согласования крутящего момента мотора с моментом нагрузки,
  • большой пусковой ток.

Во время пуска вращающий момент за доли секунды часто может достигать 150-200%, что может привести к выходу из строя кинематической цепи привода. При этом стартовый ток может быть в 6-8 раза больше номинального, порождая проблемы со стабильностью питания. Устройство мягкого пуска дают возможность избежать данных проблем, делая разгон и торможение мотора более небыстрыми.

Это дает возможность уменьшить токи пуска и избежать рывков в механической части привода или гидроударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки двигателей.

Рабочий принцип устройство мягкого пуска

Главной сложностью асинхронных электрических двигателей считается то, что момент силы, развиваемый электрическим двигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что делает резкие рывки ротора при пуске и остановке мотора, которые, со своей стороны, вызывают большой индукционный ток.
Софтстартеры могут быть как механическими, так и работающими от электричества, либо совмещать то и другое.

Плавный пуск асинхронного электродвигателя: устройство, схема

Механичные устройства конкретно противодействуют резкому нарастанию оборотов мотора, ограничивая вращающий момент. Они собой представляют тормозные колодки, жидкостные муфты, магнитные блокираторы, противовесы с дробью и другое.

Данные электрические устройства дают возможность понемногу увеличивать ток или напряжение от начального низкого уровня (опорного напряжения) до самого большого, чтобы медленно запустить и разогнать электрический двигатель до его номинальных оборотов. Такие УПП в большинстве случаев применяют амплитудные способы управления и благодаря этому справляются с запуском оборудования в холостом или слабо нагруженном режиме. Более принципиально новое поколение УПП (к примеру, устройства ЭнерджиСейвер) применяют фазовые способы управления и потому способны запускать электрические приводы, характеризующиеся тяжёлыми пусковыми режимами "номинал в номинал".

Такие УПП дают возможность делать запуски чаще и имеют встроенный режим энергосбережения и корректировки коэффициента мощности.

Выбор устройства мягкого пуска

Устройства плавного пуска электродвигателей

При включении асинхронного мотора в его роторе ненадолго появляется ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов уменьшается до номинального значения, соответствующего потребляемой электрической машиной мощности. Явление это усугубляется тем, что в момент разгона скачкообразно растет и вращающий момент на валу. В результате может случиться срабатывание защитных автовыключателей, а если они не установлены, то и выход из строя остальных электротехнических устройств, подключенных к такой же линии.

И во всяком случае, даже в том случае, если аварии не случилось, при пуске электрических моторов отмечается очень высокий расход электрической энергии. Для компенсации или полного устранения данного явления применяются устройства мягкого пуска (УПП).

Как реализовывается мягкий пуск

Чтобы медленно запустить электрический двигатель и не позволить броска тока, применяются два способа:

  1. Ограничивают ток в обмотке ротора. Для этого ее делают которая состоит из трех катушек, скреплённых по схеме «звезда». Их свободные концы выводят на контактные кольца (коллекторы), закрепленные на хвостовике вала. К коллектору подсоединяют реостат, сопротивление которого в момент пуска максимальное. По мере его снижения ток ротора растет и мотор раскручивается. Машины такого типа называются двигателями с фазным ротором. Они применяются в крановом оборудовании и в виде тяговых электрических моторов троллейбусов, трамваев.
  2. Делают меньше напряжение и токи, подаваемые на статор. Со своей стороны, это реализовывается при помощи:

а) автотрансформатора или реостата;
б) основными схемами на базе тиристоров или симисторов.
Собственно основные схемы и считаются основанием построения электротехнических приборов, которые принято назвать устройствами мягкого пуска или софтстартерами.

Стоит обратить внимание, что преобразователи частоты также дают возможность медленно запустить электрический двигатель, однако они лишь восполняют внезапное возрастание крутящего момента, не ограничивая при этом пускового тока.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Рабочий принцип основной схемы базируется на том, что тиристоры отпираются на установленное время во время прохождения синусоидой ноля. В большинстве случаев в той части фазы, когда напряжение растет. Реже – при его падении.

В результате на выходе УПП оформляется пульсирующее напряжение, форма которого лишь примерно похожа на синусоиду. Амплитуда этой кривой растет по мере того, как возрастает интервал времени, когда тиристор отперт.

Показатели выбора софтстартера

По степени снижения степени важности показатели выбора устройства размещаются в следующей очередности:

  • Мощность.
  • Кол-во управляемых фаз.
  • Обратная связь.
  • Функциональность.
  • Способ управления.
  • Дополнительные возможности.

Основным параметром УПП считается величина Iном – сила тока, на которую рассчитаны тиристоры. Она обязана быть больше во много раз значения силы тока, который проходит через обмотку мотора, вышедшего на номинальные обороты. Кратность зависит от тяжести пуска.

Если он легкий – металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, то пусковой ток втрое выше номинального. Нелегкий пуск свойственен для приводов, имеющих существенный момент инерции.

Такие, к примеру, вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы. Ток выше номинального в пять раз.

Есть и особо нелегкий пуск, который сопровождает работу поршневых насосов, центрифуг, ленточных пил. Тогда Iном софтстартера должен быть в 8-10 раза больше.
Тяжесть пуска оказывает влияние и на определенный период времени его окончания.

Он может продолжаться от десяти до сорока секунд. По прошествии этого времени тиристоры очень нагреваются, так как рассеивают часть электрической мощности. Для повторения им нужно остынуть, а на это уходит так же, сколько на цикл работы.

Благодаря этому если тех. процесс требует постоянного включения-выключения, то нужно выбрать софтстартер как для тяжёлого пуска. Если даже ваше устройство не нагружено и очень легко увеличивает обороты.

Можно управлять одной, 2-мя или тремя фазами. В первом варианте устройство в большей степени сглаживает рост пускового момента, чем тока. Очень часто применяются двухфазные контакторы.

А для случаев тяжёлого и особо тяжёлого пуска – трехфазные.
УПП будет работать по заданной программе – расширить напряжение до номинала за определенное время.

Это самое обычное и популярное решение. Наличие обратной связи выполняет процесс управления более гибким. Параметрами для нее служат сравнение напряжения и вращающего момента или фазный сдвиг между токами ротора и статора.

Возможность работать на разгон или торможение. Наличие дополнительного пускателя, который шунтирует главную схему и дает возможность ей остынуть, а еще ликвидирует несимметричность фаз из-за нарушения формы синусоиды, которое приводит к перегреву обмоток.

Бывает аналоговым, при помощи вращения потенциометров на панели, и цифровым, с использованием цифрового микроконтроллера.
Все разновидности защиты, режим экономии электрической энергии, возможность пуска с рывка, работы на пониженной скорости (псевдочастотное управление).

Хорошо выбранный УПП повышает вдвое ресурс работы электрических двигателей, экономит до 30 процентов электрической энергии.

Для чего необходимо устройство мягкого пуска (софтстартера)

Очень часто при запуске электрических приводов насосов, вентиляторов используются устройство мягкого пуска (софтстартер). С чем это связано? В нашей публикации мы попытаемся осветить данный вопрос.

Асинхронные двигатели применяются уже больше 100 лет, и по прошествии этого времени довольно мало поменялось их функционирование. Пуск данных устройств и связанные с ним проблемы хорошо известны их хозяевам. Токи пуска приводят к просадкам напряжения и перегрузкам проводки, благодаря чему:
некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;
возможен сбой оборудования и т. д.

Вовремя установленый приобретенный и подключенный софтстартер дает возможность избежать дополнительных расходов денег и боли головы.

Что такое пусковой ток

В основе принципа действия асинхронных двигателей лежит явление электромагнитной индукции. Наращивание обратной электродвижущей силы (э. д. с), которая создается путем использования изменяющегося магнитного поля в момент запуска мотора, приводит к переходным процессам в электрической системе.

Этот переходной режим может оказать влияние на систему электроснабжения и иное оборудование, подключенное к нему.

Устройства плавного пуска асинхронных электродвигателей

В момент запуска электрический двигатель разгоняется до полной скорости.

Длительность начальных переходных процессов зависит от конструкции агрегата и параметров нагрузки. Пусковой момент должен быть самым большим, а токи пуска – наименьшими. Последние притягивают за собой плохие результаты для самого агрегата, системы электропитания и оборудования, подключенного к нему.

В течение начального периода пусковой ток достигает пяти-восьмикратного тока полной нагрузки. Во время пуска электрического двигателя кабели вынуждены пропускать больше тока, чем во время периода стабильного состояния.

Падение напряжения в системе также может быть более при пуске, чем во время постоянной работы – это стает очень очевидным при запуске мощного агрегата или огромного числа электрических двигателей одновременно.

Способы защиты электрического двигателя

Так как применение электрических двигателей стало широко популярным, преодоление трудностей с их запуском стало трудностью. На протяжении долгого времени с целью решения таких задач были разработано несколько методов, любой из них имеет собственные положительные качества и ограничения.

В наше время были достигнуты существенные успехи в применении электроники в регулировании электрической энергии для двигателей. Очень часто при запуске электрических приводов насосов, вентиляторов используются устройство мягкого пуска. Дело всё в том, что прибор имеет ряд особенных характеристик.

Спецификой пускового устройства считается то, что он медленно подаёт на обмотки мотора напряжение от нуля до номинального значения, давая возможность двигателю медленно разгоняться до самой большой скорости. Развиваемый электрическим двигателем механический момент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения.

В процессе пуска УПП понемногу повышает подаваемое напряжение, и электрический мотор разгоняется до номинальной частоты вращения без большого момента и пиковых скачков тока.

Виды устройств мягкого пуска

Сегодня для плавного запуска техники применяются три типа УПП: с одной, 2-мя и со всеми управляемыми фазами.
Первый вид используется для однофазного мотора для оснащения хорошей защиты от перегрузки, перегрева и снижения влияния электро-магнитных помех.
В основном, схема второго типа кроме полупроводниковой платы управления в себя включает байпасный пускатель.

Как только мотор раскрутится до номинальной скорости, байпасный пускатель срабатывает и обеспечивает прямую подачу напряжения на электрический двигатель.
Трехфазный вид считается наиболее подходящим и технически совершенным решением.

Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без перекосов по фазам.

Для чего же необходимо устройство мягкого пуска?

Благодаря практически небольшой цене популярность софтстартеров увеличивает обороты сегодня на рынке промышленной и домашней техники. УПП для асинхронного электрического двигателя нужно для продления его служебного срока.

Ярким преимуществом софтстартера считается то, что пуск выполняется с плавным ускорением, без рывков.
Остались вопросы?
Профессионалы ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Устройства мягкого пуска электрического двигателя: возможности, виды и цена решений

Устройства плавного пуска электродвигателей

Назовите код «КП-5» и получите скидку 7% на оборудование производства компании «Эффектные Системы».

Устройства плавного пуска электродвигателей

Устройство мягкого пуска дает возможность решить проблему «просадок» напряжения, уменьшить вероятность перегрева и увеличить рабочий срок электрических двигателей.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Выбрать устройство мягкого пуска асинхронного мотора и проссчитать его стоимость можно при помощи онлайн-калькулятора.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Принцип работы плавного пуска электродвигателей

Цена устройства мягкого пуска зависит от сервисных функций, схемы регулирования и величины нагрузки на мотор.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Контроллеры-оптимизаторы асинхронных электрических двигателей владеют функцией энергосбережения и корректировки коэффициента мощности.

Устройства плавного пуска электродвигателей

Скидки и акции позволят значительно сэкономить на покупке оборудования для управления электрическим приводом и энергосбережением.
Основные минусы электрического двигателя появляются в момент его запуска — большой пусковой ток и внушительная нагрузка на механичные узлы приводимого в действие оборудования. Решение данных проблем — устройство мягкого пуска.

Про то, как его подобрать и какую задачу оно решает, мы расскажем в этой статье.
Сегодняшний мир — это мир больших скоростей, а это означает — двигателей… внутреннего сгорания, ядерных, пневматических… и напоследок, электрических двигателей — переменного и постоянного тока, синхронных и асинхронных. В промышленности самое большое распространение получил асинхронный мотор электрического тока. Он возник в конце XIX века и стал активно применяться уже перед началом 20 века за счёт простоты устройства, несложности в работе, работе от сети трехфазного электрического тока, относительно высокому КПД и эко. безопасности.

Но сейчас в своем классическом исполнении он перестал соответсвовать требованиям рынка: из-за очень высокого пускового тока асинхронного мотора в момент его запуска создается очень большая нагрузка на питающую сеть, что приводит к падению напряжения в последней, а это означает — к ухудшению качества электроэнергии. В конце концов увеличивается вероятность появления проблем в работе всех приборов и устройств, подключенных к данной сети. Более того, из-за резкого рывка при запуске уменьшается рабочий срок узлов механизма приводимого в действие оборудования.

Для устранения данных недостатков и были созданы устройства мягкого пуска (УПП).

УПП: функции и возможности

Итак, что такое УПП, какую пользу оно может принести? С целью решения проблемы нужно сначала обнаружить ее причину. В нашем случае она одна: в большинстве случаев напряжение питания на мотор подается скачкообразно с 0 В до номинального напряжения питания.

Потому, что обмотка статора мотора имеет небольшое омическое сопротивление, а рабочее индуктивное сопротивление мотора ставится только в момент, когда устройство выходит в «режим», в зазор времени с момента включения в сеть до выхода мотора в «режим» сопротивление довольно мало и сила тока значительно увеличивается. Отсюда и приобретаем большой пусковой ток, который может достигать 6–8-кратного (а иногда и 10–12-кратного) увеличения минимального тока употребления.

Если это учесть пуск электрического двигателя возможен исключительно в случае, если мощность источника тока достаточна. В работе подобное случается не всегда, и очень часто мощности источника питания недостаточно дабы гарантировать столь большой ток. В результате напряжение в электросети падает, как иначе говорят, «подсаживается».

Очень большое увеличение тока и «подсаживание» напряжения не проходит без следа, и с этим приходится бороться, что выливается в дополнительные материальные затраты.
Другой минус пуска прямо от сети — большие нагрузки на механичные узлы — появляется по такой же причине: скачкообразная подача напряжения питания. Так как ток пуска большой, вращающий момент может добиться 150–200% от номинального, при этом приводимые механизмы мотора во время запуска покоятся, а механичные узлы испытывают многократные нагрузки.

Для устранения неполадок изготовитель или покупатель вынужден залаживать дополнительный прочностный запас, что снова же проявляется на цене оборудования.
Ключ к решению проблемы — плавные подача напряжения и разгон мотора до номинальных режимов. Такие задачи и призвано решить устройство мягкого пуска (УПП).

Применение УПП позволяет:

  • сделать меньше токи пуска;
  • уменьшить вероятность перегрева электрических двигателей;
  • увеличить эксплуатационный срок;
  • убрать рывки в механической части электрического привода во время запуска электрических двигателей, а еще гидравлические удары в трубопроводах и задвижках в момент пуска и остановки насосов.

Рабочий принцип устройства мягкого пуска асинхронного электрического двигателя

Самое простое УПП основано на свойстве полупроводниковых приборов — тиристоров (а они и считаются важным конструктивным элементом УПП) — проводить ток после подачи на подходящий вход управляющего напряжения и «закрываться» при прохождении значения тока через ноль. Тиристоры соединяются по встречной (симисторной) схеме для каждой из фаз трехфазной системы. В определенные моменты времени на управляющие электроды всех тиристоров подается управляющее напряжение, «открывающее» их, из-за чего напряжение на силовых клеммах электрического двигателя оказывается выполнимым настраивать.

Так как вращающий момент электрического двигателя считается функцией квадрата приложенного напряжения, появляется способность регулировать и нагрузки механического свойства в электрическом приводе. Возможность регулирования напряжения позволяет также медленно останавливать электрические двигатели, приводящие в действие низкоинерционные нагрузки.

Впрочем описанные устройства имеют и ощутимые минусы:

  • справляются исключительно с низкими нагрузками или запуском мотора попусту;
  • при увеличении времени запуска есть опасность перегрева мотора, изделия из полупроводниковых материалов УПП также могут перегреться и поломаться;
  • снижение напряжения за собой влечет снижение крутящего момента на валу.

Намного улучшенные устройства отличаются отсутствием перечисленных минусов и разделяются по принципу действия на амплитудные и частотные. Последние дороже и тяжелее в установке/наладке, однако их применение оправдует себя при эксплуатировании в условиях, когда с целью решения установленных задач нужно менять частота вращения электрического двигателя.

Виды УПП

Можно отметить два основных типа УПП:

  • Регуляторы напряжения без функции обратной связи.
  • Регуляторы напряжения с функцией обратной связи.

Рассмотрим любой из них детальнее.
Регуляторы напряжения без обратной связи. Наиболее популярный вид устройств мягкого пуска.

Регулировка тут может выполняться по двум или трем фазам, но исключительно по заблаговременно заданной пользователем программе, в которой указывается время и первое напряжение запуска. Пусковой ток и момент становятся меньше, существует возможность плавного останова, однако не изменяется момент в зависимости от нагрузки на мотор.
Регуляторы напряжения с обратной связью.

Улучшенный вариант предыдущей группы. Контролируют фазовый сдвиг между напряжением и током в обмотках статора и применяют данные которые получены для регулировки напряжения на клеммах мотора так, чтобы пуск гарантированно случился с самым меньшим значением пускового тока и достаточным значением механического крутящего момента.

Также данные которые получены применяются для работы защит от перегрузки, дисбаланса фаз и др.

Использование устройств мягкого пуска

УПП используются везде, где применяется электрический двигатель, впрочем выбор необходимо делать исходя из нагрузки мотора и частоты запусков.
Если нагрузка на мотор невелика, а его пуск выполняется нечасто (к примеру, в шлифовальных станках, некоторых вентиляторах, роторных дробилках, вакуумных насосах), подойдут регуляторы без обратной связи либо вообще регуляторы пускового момента.

Если большая нагрузка комбинируется с частым и инерционным запуском (как в ленточной пиле, центрифуге, сепараторе, распылителе, лебедке, вертикальном конвейере), целесообразным появится выбор регуляторов напряжения с обратной связью, может быть, с запасом по номиналу.

Расценки на софтстартеры

Сейчас расценки на софтстартеры очень нестабильны. В связи с падением курса рубля цена на заграничные и многие российские изделия, выпускающиеся под российскими брендами в Юго-Восточной Азии либо изготавливающиеся в Российской Федерации из зарубежных деталей, исключительно за последние год–полтора увеличилась минимум в 2,5 раза.

В зависимости от параметров стоимость УПП может начинаться от 16 тысяч рублей и достигать практически 600 тысяч рублей, однако в последнем варианте максимально допустимый минимальный ток может дойти до 710 А.

УПП отечественного производства

Есть разнообразные УПП отечественного производства. Обычные УПП применяют амплитудные способы управления.

Благодаря этому они запускают оборудование исключительно в холостом или слабо нагруженном режиме. Намного продвинутый вариант — контроллеры-оптимизаторы «ЭнерджиСейвер», которые применяют фазовые способы управления, благодаря этому запускают электрические приводы, характеризующиеся тяжёлыми и очень тяжёлыми пусковыми режимами «номинал в номинал».

Это дает возможность делать запуски чаще и исправлять используемую мощность, заодно обеспечивая выполнение задачи снижения потребления энергии.
Контроллеры-оптимизаторы «ЭнерджиСейвер» производятся компанией «Эффектные системы» (на рынке — с 2002 года), имеющей свою службу техподдержки и гарантийный центр.

Профессионалы компании «Эффектные системы» знают об оборудовании для управления электрическим приводом все, так как занимаются только этим направлением. Тут вы можете подобрать модель УПП, максимально отвечающую вашим потребностям, а еще создать индивидуальный заказ.