Устройство плавного пуска электродвигателя схема: Как подключить устройство плавного пуска

Содержание

Как подключить устройство плавного пуска

Как правильно подобрать пускатель с плавным пуском

Подготовка к подключению

Схемы подключения

Устройство плавного пуска обеспечивает плавный старт электродвигателя. Пускатель с плавным пуском используется только для асинхронных двигателей.

 

Основные проблемы, которые решает регулятор плавного пуска:

 

  • значительное снижение пусковых токов,

  • плавный старт электродвигателя и остановку механизма, когда этого требует технический процесс. Например, лифт с устройством плавного пуска будет плавно начинать движение и плавно останавливаться, без привычных нам по панельным домам толчков. Второй пример — бытовой миксер с плавным пуском при запуске не будет разбрызгивать жидкость через край, а за счет плавного нарастания скорости качественно произведет перемешивание вашего любимого смузи.

Как правильно подобрать пускатель с плавным пуском

Перед тем, как подключить регулятор плавного пуска, настоятельно рекомендуем еще раз проверить правильность подбора.

На что стоит обратить внимание, выбирая пускатель плавного пуска:

  • Схема питания — еще раз проверьте, что и подключаемый электродвигатель и устройство плавного пуска имеют идентичное питание (одно или трехфазное, 220 или 380 Вольт), возможны сюрпризы в виде нестандартного питания.

  • Режим работы, и прежде всего количество пусков в час. Если по техническому процессу предполагается несколько пусков в час, подойдет любое устройство плавного пуска, у которого мощность больше или равна мощности запускаемого электродвигателя. Если пусков около десятка — возможно, потребуется пускатель плавного пуска на 1 номинал выше, чем двигатель. При частых пусках (каждые пару минут) — желательно рассмотреть вариант замены на частотный преобразователь.

  • Существует несколько схем подключения устройств плавного пуска, кроме прямого. Наиболее распространенная альтернатива это подключение «звезда-треугольник», ее особенность, то, что в случае больших мощностей, можно использовать УПП с меньшей мощностью, чем электродвигатель. Большой минус этой схемы — большие скачки тока при переключении, соизмеримые с пусковыми токами прямого пуска. Но применение таких схем — это больше исключение из правил.

Подготовка к подключению

Далее необходимо подготовить место для подключения. По возможности устройство плавного пуска необходимо защитить от негативных действий окружающей среды, поэтому их принято устанавливать в электротехнические ящики с высокой степенью защиты и хорошей вентиляцией.


 

После этого необходимо сделать качественный подвод питания к плавному пуску и от него к электродвигателю.

Стоит заметить, что по сути, плавный пуск работает только при разгоне и торможении электродвигателя, а во время работы двигателя на номинальных оборотах он выполняет функцию проводника, и печки (т. к. силовые элементы УПП сильно греются и от перегрева ломаются). Для решения проблемы нагрева можно применить байпасный контактор.

Байпасный контактор — это контактор, который устанавливается параллельно устройству плавного пуска, но в пуске и останове он не участвует, его контакты разомкнуты, а управляющий контакт соединен с устройством плавного пуска

Когда устройство плавного пуска вывело электродвигатель на номинальные обороты, оно дает сигнал на включение контактору, а само отключается. В этом режиме УПП уже в питании электродвигателя участия не принимает.

Когда необходимо отключить электродвигатель, устройство плавного пуска снова забирает инициативу на себя.

Справедливости ради надо сказать, что существуют устройства плавного пуска с уже встроенным байпасным контактором, например, устройство плавного пуска Schneider Electric Altistart 22

Перед подключением это надо проверить.

Следующий пункт — подбор защитного автоматического выключателя. Устройство плавного пуска может косвенно анализировать состояние электродвигателя по потребляемому току и падению напряжения питания, но это не сильно надежно плюс всё равно не защищает само устройство плавного пуска от перегрузки и тока короткого замыкания.

Для защиты устройств плавного пуска применяются специальные автоматы защиты электродвигателя.

Их отличия от обычных — возможность тонкой подстройки тепловой защиты под конкретный двигатель (с помощью поворотный регулировки).

Далее, нам необходимо как то запускать и останавливать нашу установку. Обычно для этого используются или кнопки старт/стоп, или производится удаленное управление.

В случае кнопок, их рекомендуется выносить из шкафа управления на дверцу — чтобы меньше открывать шкаф и минимизировать воздействие окружающей среды и обслуживающего персонала.

Если управление удаленное — необходимо проложить в шкаф провод управления. Этот провод желательно экранировать и согласовать его длину с инструкцией к оборудованию, чтобы не произошла потеря сигнала вследствие его затухания или помех.

Схемы подключения

Ниже приведем 3 наиболее распространенные схемы подключения устройств плавного пуска:

Схема подключения трехфазного устройства плавного пуска:

В случае подключения устройства плавного пуска без использования байпасного контактора или с уже встроенным ничем не отличается от подключения с помощью обычного контактора — на входе 3 фазы и управляющий контакт, на выходе — просто 3 фазы питания на двигатель:


 

В случае внешнего байпасного контактора, как например при подключении Altistart 01

В схему просто добавляется контактор, а так всё остается таким же.

И третья схема — подключение однофазного УПП для питания однофазного электродвигателя.

Если Вы еще не определились с моделью устройства плавного пуска, или возникли вопросы — зайдите в наш раздел или свяжитесь с нами.

Устройство плавного пуска

Как работают устройства плавного пуска

Поскольку ток двигателя пропорционален напряжению питания, устройства плавного пуска значительно ограничивают пусковой ток, и увеличение крутящего момента двигателя постоянно адаптируется к нагрузке ведомого устройства. Это надежно исключает механические удары, а также падения напряжения в питающей сети.

Напряжение питания двигателя уменьшается во время пуска до начального значения и постепенно увеличивается до полного значения сетевого напряжения с помощью функции линейного изменения с заданным интервалом.

Плавный запуск и остановка экономят приводную систему, обеспечивают бесперебойную работу, сводят к минимуму механические удары и, таким образом, значительно продлевают срок службы оборудования.

С помощью устройства плавного пуска напряжение питания на клеммах двигателя плавно увеличивается до полного напряжения питания, доступного от сети. При торможении все наоборот. Частота вращения вала двигателя не изменяется при использовании устройства плавного пуска, что является его принципиальным отличием от частотного преобразователя. Устройство плавного пуска снижает пусковой ток двигателя с типичных 6-9xIn для прямого пуска до 3-5xIn или меньше. Значение пускового тока можно настроить по мере необходимости.

Только устройство плавного пуска обеспечивает плавное и плавное изменение напряжения и полный контроль над током и крутящим моментом двигателя. Кроме того, устройство плавного пуска защищает двигатель от перегрузок, то есть от перегрева, от обрыва фазы, недопустимого дисбаланса напряжения и тока, а также от короткого замыкания в источнике питания.

Примерами установок с постоянной скоростью, периодически работающих на холостом ходу, являются: приводы металлорежущих и деревообрабатывающих станокв, ленточные пилы, конвейеры, дробилки, мельницы, смесители, прессы, вентиляторы, насосы для наполнения резервуаров и т.п. оборудование.

Система управления фазовой отсечкой и структурная схема 3-фазного устройства плавного пуска с 2-мя управляемыми фазами (с 2-х фазным управлением)

 

В чем отличие пуска от устройства плавного пуска с пуском от автотрансформатора?

Устройства плавного пуска намного более гибкие, чем пускатели с автотрансформатором, и обеспечивают более плавный пуск, как правило, с меньшими затратами. Пускатели с автотрансформатором не могут адаптироваться к изменяющимся условиям нагрузки (например, обычный пуск и пуск без нагрузки), а пусковой момент не может свободно регулироваться в соответствии с характеристиками двигателя и нагрузки.

Кратковременные скачки и скачки тока по-прежнему происходят на ступенях между напряжениями, и пускатели автотрансформаторами не могут обеспечить плавный останов. Пускатели с автотрансформатором большие и дорогие, особенно если требуется высокий пусковой момент.

Устройства плавного пуска Sirius 3RW30 компании Siemens:

Это компактное устройство плавного пуска со встроенным мониторингом неисправностей и состояния предлагает множество возможностей диагностики. Три светодиода и релейные выходы позволяют наблюдать за приводом и по-разному его диагностировать, поскольку они предоставляют информацию о рабочем состоянии, неисправностях сети или фазы, отсутствии нагрузки, недопустимой настройке времени и класса отключения, тепловой перегрузке или отказе устройства.

В чем отличие устройства плавного пуска от частотного преобразователя?

Устройство плавного пуска дешевле частотного преобразователя (инвертора) как в покупке, так и в эксплуатации. Когда приводная система работает с постоянной скоростью, устройство плавного пуска является лучшим решением, чем частотный преобразователь. Если нет необходимости регулировать скорость вращения, частотный преобразователь представляет собой решение, которое излишне увеличивает инвестиционные затраты и дополнительно вызывает неизбежные потери энергии.

Что означают торможение постоянным током и мягкое торможение?

Однонаправленное торможение и мягкое торможение сокращают время простоя двигателя. Торможение постоянным током использует импульсы постоянного тока для сокращения времени остановки двигателя.

Устройство плавного пуска замедляет двигатель примерно до 70% от его полной скорости, а затем останавливает двигатель с помощью тормозного момента в выбранное время торможения.

Плавное торможение вызывает меньший нагрев двигателя и обеспечивает больший тормозной момент для заданного тока, чем торможение постоянным током, и лучше подходит для нагрузок с чрезвычайно высоким моментом инерции (например, ленточные пилы и циркулярные пилы).

Преимущества УПП

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей (УПП) — это устройства, которые значительно увеличивают срок эксплуатации электродвигателей и исполнительных устройств, работающих от вала этого двигателя. При подаче напряжения питания обычным способом, происходят процессы, разрушающие электродвигатель.

Пусковой ток и напряжение на обмотках двигателей, в момент переходных процессов, значительно превышают допустимые значения. Это приводит к износу и пробою изоляции обмоток, «подгоранию» контактов, значительно сокращает срок службы подшипников, как самого двигателя, так и устройств «сидящих» на валу электродвигателя.

Для обеспечения необходимой пусковой мощности, приходится увеличивать номинальную мощность питающих электрических сетей, что приводит к значительному удорожанию оборудования и перерасходу электроэнергии.

Кроме того «просадка» напряжения питания в момент пуска электродвигателя — может привести к порче оборудования, задействованного от этих же источников питания, эта же «просадка» наносит серьезный ущерб оборудованию электроснабжения, уменьшает срок его службы.

В момент пуска электродвигатель является серьезным источником электромагнитных помех, нарушающих работу электронного оборудования, запитанного от этих же электрических сетей, или находящихся в непосредственной близости от двигателя.

Если произошла аварийная ситуация и двигатель перегрелся или сгорел, то, в результате нагрева, параметры трансформаторной стали изменятся настолько, что номинальная мощность, отремонтированного двигателя, может снизиться на величину до 30%, в результате, этот электродвигатель окажется непригодным к использованию на прежнем месте.

Подключение и настройка УПП

Устройство плавного пуска электродвигателей объединяет функции плавного пуска и торможения, защиты механизмов и электродвигателей, а также связи с системами автоматизации.

Плавный пуск с помощью софтстартера реализуется медленным подъемом напряжения для плавного разгона двигателя и снижения пусковых токов. Регулируемыми параметрами обычно являются начальное напряжение, время разгона и время торможения электродвигателя.

Очень маленькое значение начального напряжения может очень сильно уменьшить пусковой момент электродвигателя, поэтому оно обычно устанавливается 30-60% от значения номинального напряжения.

При запуске напряжения скачком увеличивается до установленного значения начального напряжения, а потом плавно за заданное время разгона поднимается до номинального значения. Электродвиагетль будет при этом плавно и быстро разгоняться до номинальной скорости.

Применение софстартеров позволяет уменьшить пусковой «бросок» тока до минимальных значений, уменьшает количество применяемых реле и контакторов, выключателей. Обеспечивает надежную защиту электродвигателей от аварийной перегрузки, перегрева, заклинивания, обрыва фазы, снижает уровень электромагнитных помех.

Устройства плавного пуска электродвигателей просты в устройстве, монтаже и эксплуатации.

Пример схемы подключения устройства плавного пуска электродвигателя

Устройства плавного пуска должны иметь встроенный или внешний байпасный контактор. Байпас вызывает полное отключение устройства плавного пуска и переход к питанию двигателя непосредственно от сети после завершения пуска, и, следовательно, устранение потерь, возникающих в энергосистемах внутри прибора.

Без системы байпаса потери внутри устройства могут достигать 1,5–2% мощности, и это следует учитывать при расчете энергоэффективности приводной системы. После перехода устройства плавного пуска в режим байпаса модуль управления устройства постоянно наблюдает за приводом и в случае получения управляющего сигнала переходит в режим торможения, отключая байпас и принимая на себя нагрузку.

При выборе устройства плавного пуска необходимо учитывать следующее:

1. Ток электродвигателя. Необходимо выбирать устройство плавного пуска по полному току нагрузки двигателя, который не должен превышать ток предельной нагрузки устройства плавного пуска.

2. Максимальное число запусков в час. Обычно оно ограничено софтстартером. Необходимо, что-бы количество запусков в час электродвигателя не превышало этот параметр.

3. Напряжение сети. Каждое устройство плавного пуска рассчитано на работу при определенном напряжении. Напряжение сети питания должно соответствовать паспортному значению софтстартера.

Что такое адаптивное управление ускорением?

AAC (Adaptive Acceleration Control) — еще одно развитие технологии плавного пуска. С помощью AAC устройство плавного пуска «изучает» характеристики вашего двигателя во время пуска и останова, а затем регулирует элементы управления для оптимизации работы.

Устройство плавного пуска оценивает скорость двигателя при каждом запуске и останове AAC и регулирует мощность двигателя, чтобы обеспечить выбранный профиль ускорения или замедления. AAC в значительной степени не зависит от изменений нагрузки и особенно подходит для насосов.

Андрей Повный

Читайте наш Телеграм-канал https://t.me/ieport_new

Читайте также: Носледние новости России и мира сегодня.

схема запуска асинхронного двигателя, принцип работы УПП, основные функции

Электрические двигатели являются простыми и надежными машинами, но имеют и некоторые недостатки, которые усложняют их использование. В частности, при запуске такие устройства имеют высокие значения потребляемого тока и без специальных устройств запускаются с рывком из-за несогласованности крутящего момента двигателя и нагрузки на его валу. Дополнительными приборами, которые обеспечивают плавную работу двигателя при запуске и позволяют снизить пусковые токи называют устройствами плавного пуска.

Что такое устройство плавного пуска

Устройство плавного пуска (УПП) – это электротехнический прибор, который применяется в работе асинхронных двигателей и позволяет контролировать и управлять его запуском и параметрами для безопасной работы в сети переменного тока. Такое устройство снижает воздействие на двигатель ряда негативных факторов, в том числе уменьшает вероятность повышенного нагрева двигателя, устраняет рывки, обеспечивая плавный запуск и выход на рабочую нагрузку. Также устройства плавного пуска снижают негативное влияние на электрическую сеть посредством уменьшения пусковых токов электродвигателя.

Часто устройство плавного пуска электротехнические специалисты и люди, связанные с работой электродвигателей, называют такие приборы «мягкими пускателями». Это связано с тем, что на английском языке (а большинство качественных устройств – импортного производства) эти устройства называются «soft starter», что и означает «мягкий пускатель».

Плавный пуск электродвигателей с помощью преобразователей частоты и мягких пускателей позволяет решать большое количество задач и управлять работой электродвигателя в широких пределах его параметров. Особенно часто УПП применяют при работе в условиях тяжелого пуска (с большой инерцией или запуском под нагрузкой с четырехкратными пусковыми токами, с разгоном двигателя не менее 30 секунд) и особо тяжелого пуска (при шести или восьмикратных значения пусковых токов и большим временем разгона двигателя).

Также УПП применяют при сниженной или ограниченной мощности электрической сети, когда пусковые токи могут создавать значительные перегрузки в сети, в том числе с влиянием на автоматическое защитное оборудование, которое при высоких значениях пускового тока, даже кратковременного воздействия, отключает питание.

Сфера применения устройств плавного пуска достаточно обширна: их применяют в работе насосных агрегатов, в вентиляционном и компрессорном оборудовании, на электродвигателях тяжелых производств и в строительстве, в дробильном оборудовании, на конвейерах, эскалаторах и в других механизмах и оборудовании.

Принцип работы

Главный минус электродвигателей асинхронного типа – это то, что момент силы на валу пропорционален квадрату напряжения, которое приложено к электродвигателю. Это создает сильные рывки при запусках и в момент прекращения работы, что также повышает значения индукционного тока.

Устройства плавного пуска могут быть механическими и электрическими, а также комбинированными сочетая в себе положительные черты обоих устройств.

Механические устройства плавного пуска работают по принципу противодействия резкому увеличению оборотов электродвигателя влияя на его ротор механическим способом при помощи тормозных колодок, различных муфт, противовесов, магнитных блокираторов и прочих механизмов. Такие механизмы в последнее время применяются не часто, так как есть более совершенные устройства электрического управления.

Электрические УПП постепенно повышают ток или напряжение от опорного уровня до максимального, что позволяет плавно наращивать обороты электродвигателя и снизить нагрузки и пусковые токи. Чаще всего электрические устройства плавного пуска управляются электронным способом при помощи компьютерных систем или электронных приборов, что позволяет изменять параметры запуска и контролировать динамические характеристики. Мягкие пускатели позволяют изменять режимы работы электродвигателя в зависимости от приложенной нагрузки и позволяют реализовать ту или иную зависимость между скоростью вращения вала и напряжением.

Принцип работы электрических устройств основывается на двух методах:

  1. Метод ограничения тока в обмотке ротора – реализуется при помощи катушек, соединенных по схеме «звезда»;
  2. Метод ограничения напряжения и тока в статоре (при помощи тиристоров, симисторов или реостата).

По способу регулировки также различают одно-, двух и трехфазные устройства. УПП с регулировкой напряжения по одной фазе применяют для оборудования до 10 кВт, положительные моменты при таком регулировании – это снижение динамических ударов и рывков при старте, негативные – несимметричная нагрузка при запуске и большие пусковые токи. Мягкие пускатели с регулировкой по двум фазам позволяют снизить пусковые токи и нагрев двигателя при старте и используются в условиях среднетяжелого пуска. Трехфазные устройства плавного пуска значительно снижают пусковые токи и позволяют плавно останавливать электродвигатель, а также обеспечивать аварийное отключение. Такие устройства применяют при тяжелом пуске со значительной нагрузкой, а также с частыми включениями/отключениями двигателя.

Схема подключения электродвигателя к УПП

Для того, чтобы подключить устройство плавного пуска к электродвигателю и питающей сети следует руководствоваться инструкцией на данный тип прибора, там будут указаны все важные аспекты при подключении: последовательность цепи, выводы заземления и нейтрали, а также правильная наладка пуска, разгона и торможения. Но в целом, существуют стандартные способы подключения, которые подходят для большинства устройств плавного пуска.

Каждое УПП имеет контакта на входе и столько же на выходе для подключения фаз, систему управления пуском и остановкой (кнопки ПУСК, СТОП), другие кнопки и контакты управления. К устройству подводят питающие кабели на входные клеммы (обычно это обозначения L1, L2, L3), а от выводных клемм (обозначения T1, T2, T3) подключают электродвигатель. При этом важно подключать УПП к сети через вводной автомат защиты и использовать при подключении двигателя к устройству плавного пуска и самого УПП к сети кабели с номинальным сечением, соответствующем предельному значению тока двигателя.

Некоторые устройства могут управляться не только с переключателей и устройств управления на самом приборе, но и через контакты реле или контроллера – это усложняет схему подключения прибора, но расширяет его возможности.

По каким критериям подбирают устройство плавного пуска

Существует несколько важных критериев, которые позволяют правильно подобрать устройство плавного пуска к электродвигателю и режимам его работы.

  1. Ток электродвигателя: устройство плавного пуска выбирается по полному току нагрузки двигателя, который не должен быть выше, чем ток максимальной нагрузки УПП. Лучше всего, если ток, на который рассчитан мягкий пускатель будет выше, чем максимальный ток нагрузки электродвигателя.
  2. Предельное число запусков в час: чаще всего этот параметр ограничен типом устройства плавного пуска и для надежной и долговечной работы прибора важно, чтобы этот параметр не превышал допустимый для конкретного устройства.
  3. Напряжение питающей сети: устройства плавного пуска отличаются по своему функционалу и работе в сетях с разным напряжением, поэтому напряжение должно соответствовать паспортному значению прибора.

Все эти параметры обязательно указываются в паспорте на устройство плавного пуска и подбор к конкретным условиям работы электродвигателя и питающей сети должен подбираться в обязательном случае при выборе мягкого пускателя.

Схема подключения устройства плавного пуска электродвигателя

Выбор УПП

Выбор софт-стартера делается при проектировании или модернизации электропривода. При этом учитываются требования к оборудованию, характеристики электросети и другие условия. Главными критериями являются:

  • Ток, напряжение и мощность электрической машины. Необходимо чтобы максимально возможный ток при пуске не превышал предельную величину тока УПП. Напряжение и мощность устройства должны соответствовать характеристикам двигателя.
  • Количество стартов и остановок. Этот параметр указан в технической документации УПП, он должен отвечать условиям работы электропривода.
  • Величина пускового момента. Интервал настраиваемых значений должен включать необходимую величину допустимого момента при запуске оборудования.
  • Электромагнитная совместимость. Все электрооборудование привода должно иметь одинаковый класс ЭМС.
  • Допустимое время разгона и торможение двигателя.
  • При выборе также принимаются во внимание наличие функций динамического торможения, защиты от ненормальных режимов работы, поддерживаемые интерфейсы связи.

Доработка удлинителя

Существует множество вариантов доработки удлинителя. Если нам нужна максимальная нагрузка, то БПП можно выполнить в отдельном корпусе, в качестве которого можно взять ту же розетку, вытряхнув из нее начинку. Если инструмент бытовой и радиатор не нужен, то вполне реально разместить такой модуль прямо в розетке удлинителя.

Полезно! Эту доработанную розетку удобно разместить на одной площадке вместе с розетками, включенными напрямую в сеть. Это делает удлинитель универсальным. Одна розетка с плавным пуском, остальные обычные на 220 В. Ту, которая с плавным, просто запитываем от обычных.

Удлинитель с регулировкой напряжения

Если для работы с угловой шлифмашиной оптимальны максимальные обороты, то некоторые другие электроинструменты удобнее использовать в разных режимах. Если такие инструменты не оснащены собственным регулятором или последний вышел из строя, то можно воспользоваться удлинителем с регулировкой напряжения. Для этого достаточно собрать несложную схему:

Здесь в качестве управляющего элемента используется симистор BTA16, рассчитанный на ток 16 А. Если его установить на радиатор, то регулятор можно использовать с электроинструментом мощностью до 3 кВт. Если радиатора нет, то мощность нагрузки не должна превышать 600 Вт.

Вместо симметричного динистора DB3 можно использовать HT-32, STB120NF10T4, STB80NF10T4, BAT54. Регулировка оборотов производится при помощи переменного резистора сопротивлением 500 кОм желательно с линейной характеристикой.

Такой блок с радиатором и переменным резистором, конечно, в розетку не поместится, поэтому для него понадобится свой корпус. На фото ниже изображен один из вариантов – схема размещена в корпусе вышедшего из строя настенного накладного диммера.

Как мы убедились, оснастить удлинитель схемой плавного пуска совсем несложно – с этим справится каждый, кто знаком с основами электротехники. Да, придется с полчаса повозиться, но зато теперь и инструмент будет жив, и руки целы.

Источник

Подключение софт-стартера

Софт-стартер поддерживает протоколы связи PROFIBUS, DeviceNet, Modbus RTU, Profinet, Modbus TCP, Ethernet IP. Возможно подключение панели дистанционного управления. УПП MCD 201 используется с внешними аппаратами защиты электродвигателя.

Клеммная панель содержит следующие входы и выходы:

  • 1,3,5.
    Предназначены для подключения к трехфазной сети. Перед УПП в цепь обязательно включают плавкие предохранители. Это необходимо для снижения вероятности пробоя тиристоров при коротких замыканиях и возникновении переходных процессов. Компания Данффос рекомендует применять аппараты марок Ferraz и Bussman. Опционально могут подключаться автоматический размыкатель и контроллер перегрузки.
  • 2,4,6.
    К этим клеммам присоединяют обмотки статора электродвигателя.
  • 13, 14.
    Входы для линейного контактора.
  • 06, 05.
    Клеммы для датчика температуры обмоток электродвигателя. Для этой модели УПП требуется применять терморезисторы. Температура отключения двигателя – 2,8 кОм. При отсутствии датчика входы закорачивают перемычкой.
  • А1, А2, А3, N1, N2.
    Входы цепей управления 24 В АС/DC; 110-240 АС и В 380 – 440 АС.
  • Подключение цепей управления

    Запуск и остановка электродвигателя реализуется двух- или трехпроводными схемами.

    Старт привода производится нажатием кнопки. Остановка электрической машины осуществляется повторным нажатием.

    При выборе трехпроводной схемы, плавный пуск и торможение двигателя осуществляется нажатием кнопок “старт” и “стоп”.

    УПП этой модели позволяет настраивать пусковое напряжение в диапазоне от 30% до 75% от номинального значения электросети. По умолчанию выставлено 50% . Длительность нарастания и снижения напряжения регулируется в интервале от 2-х до 20 секунд. Эта величина определяет время разгона и остановки электрической машины.

    Все электрические соединения выполняются кабелями с медными жилами, рекомендованных производителями марок и сечения. Настойки привода и программирование УПП проводятся в соответствии с алгоритмом, указанным производителем. Перед пробным пуском для проверки работоспособности привода необходимо проверить схему подключения и корректность настроек.

    Александр Ситников ( Кировская обл.)

    Рассматриваемая в статье схема позволяет осуществить безударный пуск и торможение электродвигателя, увеличить срок службы оборудования и снизить нагрузку на электросеть. Плавный пуск достигается путём регулирования напряжения на обмотках двигателя силовыми тиристорами.

    Устройства плавного пуска ( УПП) широко применяются в различных электроприводах. Структурная схема разработанного УПП приведена на рисунке 1, а диаграмма работы УПП – на рисунке 2. Основой УПП являются три пары встречно-параллельных тиристоров VS1 – VS6, включенных в разрыв каждой из фаз. Плавный пуск осуществляется за счёт постепенного

    Читать также: Фрезерно пильный станок по дереву

    увеличения прикладываемого к обмоткам электродвигателя сетевого напряжения от некоторого начального значения Uначдо номинального Uном. Это достигается путём постепенного увеличения угла проводимости тиристоров VS1 – VS6 от минимального значения до максимального в течение времени Тпуск, называемого временем пуска.

    Обычно значение Uначсоставляет 30…60% от Uном, поэтому пусковой момент электродвигателя существенно меньше, чем в случае подключения электродвигателя на полное напряжение сети. При этом происходит постепенное натяжение приводных ремней и плавное зацепление зубчатых колес редуктора. Это благоприятно сказывается на снижении динамических нагрузок электропривода и, как следствие, способствует продлению срока службы механизмов и увеличению интервала между ремонтами.

    Применение УПП также позволяет снизить нагрузку на электросеть, поскольку в этом случае пусковой ток электродвигателя составляет 2 – 4 номинала тока двигателя, а не 5 – 7 номиналов, как при непосредственном пуске. Это важно при питании электроустановок от источников энергии ограниченной мощности, например, дизель-генераторных установок, источников бесперебойного питания и трансформаторных подстанций малой мощности

    ( особенно в сельской местности). После завершения пуска тиристоры шунтируются байпасом ( обходным контактором) К, благодаря чему в течение времени Траб на тиристорах не рассеивается мощность, а значит, экономится электроэнергия.

    При торможении двигателя процессы происходят в обратном порядке: после отключения контактора К угол проводимости тиристоров максимален, напряжение на обмотках электродвигателя равно сетевому за вычетом падения напряжения на тиристорах. Затем угол проводимости тиристоров в течение времени Тторм уменьшается до минимального значения, которому соответствует напряжение отсечки Uотс, после чего угол проводимости тиристоров становится равным нулю и напряжение на обмотки не подается. На рисунке 3 приведены диаграммы тока одной из фаз двигателя при постепенном увеличении угла проводимости тиристоров.

    На рисунке 4 приведены фрагменты принципиальной электрической схемы УПП. Полностью схема приведена на сайте журнала. Для её работы требуется напряжение трех фаз А, В, С стандартной сети 380 В частотой 50 Гц. Обмотки электродвигателя при этом могут быть соединены как « звездой», так и „треугольником“.

    В качестве силовых тиристоров VS1 – VS6 применены недорогие приборы типа 40TPS12 в корпусе ТО-247 с прямым током Iпр= 35 А. Допустимый ток через фазу составляет Iдоп= 2Iпр= 70 А. Будем считать, что максимальный пусковой ток составляет 4Iном, откуда следует, что Iном ( по причине подключения двигателя большей мощности или слишком малого времени пуска), процесс пуска будет остановлен, поскольку сработает автоматический выключатель QF1 со специально подобранной характеристикой.

    Параллельно тиристорам подключены демпфирующие RC-цепочки R48, C20, C21, R50, C22, C23, R52, C24, C25, предотвращающие ложное включение тиристоров, а также варисторы R49, R51 и R53, поглощающие импульсы перенапряжения свыше 700 В. Обходные реле К1, К2, К3 типа TR91-12VDC-SC-C с номинальным током 40 А шунтируют силовые тиристоры после завершения пуска.

    Питание системы управления осуществляется от трансформаторного блока питания, запитанного от межфазного напряжения Uав. В блок питания входят понижающие трансформаторы TV1, TV2, диодный мост VD1, токоограничивающий резистор R1, сглаживающие конденсаторы С1, С3, С5, помехоподавляющие конденсаторы С2, С4, С6 и линейные стабилизаторы DA1 и DA2, обеспечивающие напряжение 12 и 5 В соответственно.

    Система управления построена с применением микроконтроллера DD1 типа PIC16F873. Микроконтроллер выдаёт импульсы управления тиристорами VS1 – VS6 путём « зажигания» оптосимисторов ОРТ5-ОРТ10 (MOC3052 ). Для ограничения тока в цепях управления тиристоров VS1 – VS6 служат резисторы R36 – R47. Импульсы управления подаются одновременно на два тиристора с задержкой относительно начала полуволны межфазного напряжения. Цепи синхронизации с сетевым напряжением состоят из трёх однотипных узлов, состоящих из зарядных резисторов R13, R14, R18, R19, R23, R24, диодов VD3 – VD8, транзисторов VT1 – VT3, накопительных конденсаторов С17 – С19 и оптопар OPT2 – OPT4. C выхода 4 оптопар OPT2, OPT3, OPT4 на входы микроконтроллера RC2, RC1, RC0 поступают импульсы длительностью примерно 100 мкс, соответствующие началу отрицательной полуволны фазных напряжений Uab, Ubc, Uca.

    Диаграммы работы узла синхронизации приведены на рисунке 5. Если принять верхний график за сетевое напряжение Uав, то среднийграфик будет соответствовать напряжению на конденсаторе С17, а нижний – току через фотодиод оптопары ОРТ2. Микроконтроллер регистрирует поступающие на его входы синхроимпульсы, определяет наличие, порядок чередования, отсутствие « слипания» фаз, а также производит расчёт времени задержки импульсов управления тиристорами. Входы цепей синхронизации защищены от перенапряжения варисторами R17, R22 и R27.

    С помощью потенциометров R2, R3, R4 задаются параметры, соответствующие диаграмме работы УПП, приведённой на рисунке 2; соответственно R2 – Tпуск, R3 – Тторм, R4 – Uначи Uотс. Напряжения уставок с движков R2, R3, R4 поступают на входы RA2, RA1, RA0 микросхемы DD1 и преобразуются с помощью АЦП. Время пуска и торможения регулируется в пределах от 3 до 15 с, а начальное напряжение – от нуля до напряжения, соответствующего углу проводимости тиристора в 60 электрических градусов. Конденсаторы С8 – С10 – помехоподавляющие.

    Читать также: Как правильно установить выключатель света

    Команда « ПУСК» подаётся путём замыкания контактов 1 и 2 разъёма XS2, при этом на выходе 4 оптопары OPT1 появляется лог. 1; конденсаторы С14 и С15 производят подавление колебаний, возникающих вследствие „дребезга“ контактов. Разомкнутому положению контактов 1 и 2 разъёма XS2 соответствует команда „СТОП“. Коммутацию цепи управления запуском можно реализовать кнопкой с фиксацией, тумблером или контактами реле.

    Силовые тиристоры защищены от перегрева термостатом B1009N с нормально-замкнутыми контактами, размещёнными на теплоотводе. При достижении температуры 80°С контакты термостата размыкаются, и на вход RC3 микроконтроллера поступает уровень лог. 1, свидетельствующий о перегреве.

    Светодиоды HL1, HL2, HL3 служат индикаторами следующих состояний:

    • HL1 ( зелёный) « Готовность» – отсутствие аварийных состояний, готовность к запуску;
    • HL2 ( зелёный) « Работа» – мигающий светодиод означает, что УПП производит пуск или торможение двигателя, постоянное свечение – работа на байпасе;
    • HL3 ( красный) « Авария» – свидетельствует о перегреве теплоотвода, отсутствии или „слипании“ фазных напряжений.

    Включение обходных реле К1, К2, К3 производится путём подачи микроконтроллером лог. 1 на базу транзистора VT4.

    Программирование микроконтроллера – внутрисхемное, для чего используется разъём XS3, диод VD2 и микропереключатель Дж1. Элементы ZQ1, C11, C12 образуют цепь запуска тактового генератора, R5 и С7 – цепь сброса по питанию, С13 осуществляет фильтрацию помех по шинам питания микроконтроллера.

    На рисунке 6 приведён упрощённый алгоритм работы УПП. После инициализации микроконтроллера вызывается подпрограмма Error_Test, которая определяет наличие аварийных ситуаций: перегрев теплоотвода, невозможность синхронизироваться с сетевым напряжением вследствие потери фазы, неверного подключения к сети или сильных помех. Если аварийная ситуация не фиксируется, то переменной Error присваивается значение «0 », после возврата из подпрограммы зажигается светодиод „Готовность“, и схема переходит в режим ожидания команды „ПУСК“. После регистрации команды „ПУСК“ микроконтроллер производит аналого!цифровое преобразование напряжений уставок на потенциометрах и расчёт параметров Тпуск и Uнач, после чего выдаёт импульсы управления силовыми тиристорами. По окончании пуска включается байпас. При торможении двигателя процессы управления выполняются в обратном порядке.

    Практика показала, что про устройства плавного пуска мы всё чаще вспоминаем только тогда, когда видим вышедший из строя редуктор приводного механизма, когда приходится менять преждевременно изношенные и никуда уже не годные приводные ремни, когда завариваем порывы труб, когда просадка питающего напряжения при включении того или иного агрегата выбивает все защиты и приводит не только вас, но и ваших соседей в ярость.

    Перечень таких неприятных моментов можно продолжать сколько угодно долго, но и вышеприведенных фактов должно быть достаточно для того, чтобы задуматься: по какой причине все это происходит?

    Своевременно приобретенный и подключенный софтстартер позволит избежать лишних затрат и мало когда уместной головной боли.

    Устройство плавного пуска – это механическое, электротехническое или электромеханическое оборудование, необходимое для осуществления плавного пуска/останова электродвигателей с небольшим моментом страгивания рабочей машины.

    Применение в болгарке

    Во время пуска угловой шлифовальной машинки (УШМ) возникают высочайшие нагрузки динамического нрава на детали инструмента.

    Дорогие модели снабжены УПП, но не простые разновидности, к примеру, УШМ. Инерционный рывок способен вырвать из рук УШМ, при всем этом происходит угроза жизни и здоровью. Не считая того, при пуске электродвигателя инструмента происходит перегрузка по току и в итоге этого — износ щеток и значимый нагрев статорных обмоток, изнашивается редуктор и может быть разрушение режущего диска, который может треснуть в хоть какой момент и причинить вред здоровью, а может даже и жизни. Инструмент необходимо обезопасить и для этого следует сделать болгарку с регулировкой оборотов и плавным запуском своими руками.

    Простейшая схема

    УПП с регулированием оборотов на тиристоре КУ 202 получил обширное применение благодаря очень обычный схеме выполнения (схема 1). Его подключение не просит особенных способностей. Радиоэлементы для него достать до боли просто. Состоит эта модель регулятора из диодного моста, переменного резистора (играет роль регулятора U) и схемы опции тиристора (подача U на управляющий выход номиналом 6,3 вольта) российского производителя.

    Благодаря размерам и количеству деталей регулятор этого типа можно встроить в корпус электроинструмента. Не считая того, следует вывести ручку переменного резистора и сам регулятор оборотов можно доработать, встроив кнопку перед диодным мостом.

    Основной механизм работы заключается в регулировке оборотов электродвигателя инструмента благодаря ограничению мощности в ручном режиме. Эта схема позволяет использовать электроинструмент мощностью до 1,5 кВт. Для роста этого показателя нужно поменять тиристор на более мощнейший (информацию об этом можно отыскать в вебе либо справочнике). Не считая того, необходимо уHonor и тот факт, что схема управления тиристором будет отличаться от начальной. КУ 202 является хорошим тиристором, но его значимый недочет состоит в его настройке (выборка деталей для схемы управления). Для воплощения плавного запуска в автоматическом режиме применяется схема 2 (УПП на микросхеме).

    Процесс модернизации удлинителя

    Для начала разбираем электроудлинитель и делаем в корпусе отверстие для нового провода, который будет подсоединяться к розетке внешнего монтажа. Зачищаем ПВС 3 × 2,5 с обоих концов.

    Классификация устройств плавного пуска

    Сегодня плавный пуск оборудования осуществляется с помощью трех типов устройств:

    • УПП с одной управляемой фазой (адаптированы для маломощных двигателей)
    • УПП с двумя управляемыми фазами (третья фаза подключается к сети напрямую)
    • УПП со всеми управляемыми фазами

    Сердцем силовой части устройства плавного пуска выступает симистор, последовательно включаемый между питающим проводником и обмоткой электродвигателя. Для справки: симистор представляет собой два встречно-параллельно включенных тиристора с управляющим входом. Тиристор отпирается только в том случае, когда выполнено условие приложения прямого напряжения типа анод-катод и одновременной подачи потенциала (отпирающий потенциал) или его импульса на управляющий электрод. Запирание катода осуществляется путем снижения токового значения в цепи «анод-катод-нагрузка» до величины, стремящейся к нулю. В структуре софтстартера тиристору отведена роль быстродействующего полупроводникового контактора, который включается напряжением и выключается током.

    Важно учесть, что временной момент запирания при переходе через нулевое значение тока тиристора, через который происходит питание обмотки разгоняемого привода, всегда запаздывает относительно момента перехода синусоиды фазы напряжения через нулевой показатель по причине индуктивной составляющей. Готовые к использованию плавные пускатели уже предусматривают наличие симисторов, включаемых в одну, две или все три фазы. Когда обмотка соединена по принципу треугольника, имеется возможность включения симисторов не в фазу питания, а в разрыв обмотки. При этом токовое значение через симистор уменьшается в 1,73 раза, что, в конечном итоге, позволяет пользователю выбрать менее мощный и более доступный по цене софтстартер. Но такая ситуация удваивает число используемых кабелей.

    Читать также: Как сделать деревянный клин

    Сравнительные технические параметры одно-, двух- и трёхфазного регулирования приведены ниже в таблице:

    Число регулируемых фазПерекос I и U по фазамРеализация плавного торможенияОграничение пускового токаВключение в разрыв обмоток в «треугольник»Динамическое торможениеОбязательность входного контактора
    1данетслабонетнетда
    2дадасредненетнетнет
    3нетдаТолько по характеру нагрузки на валу при пуске и торможениидавозможнонет

    Однофазное регулирование. Нерегулируемые фазы в цикле разгона привода пропускают ток, соответствующий скольжению и моменту в конкретный временной отрезок. Так как по причине плавности пускового цикла время разгона становится больше, тепловой режим нерегулируемой обмотки может оказаться куда хуже, чем в условиях прямого пуска. Кроме того, важно учесть, что однофазные устройства плавного пуска не имеют возможности аварийного останова трёхфазного электродвигатель. Самое большое, что можно ожидать от софтстартера – это подача аварийного сигнала. Другими словами, такая схема будет актуальна только при необходимости смягчения пусковых токов в механической нагрузке в диапазоне до 11кВт и плавное торможение/длительный пуск/ограничение пускового тока не требуются.

    Однофазное устройство плавного пуска ориентировано, прежде всего, на электродвигатели компрессоров в бытовых кондиционерах. Но также такое оборудование может быть успешно использовано для выполнения безопасного пуска однофазных нагрузок другого характера, при которых также будет обеспечено уменьшение ударных пусковых нагрузок и минимизация кратковременных перегрузок питающей сети. Но по причине удешевления тиристоров однофазные софтстартеры снимаются с производства. На их место приходят двухфазные.

    Двухфазное регулирование. Двухфазные устройства плавного пуска адаптированы для электродвигателей мощностью не выше 250кВт. Они используются только тогда, когда узким местом при запуске является не ограничение тока до уровня гарантированной величины, а смягчение механической ударной нагрузки. Большинство моделей предусматривают наличие внутренних байпасных контакторов, что существенно снижает затраты на запуск одного или нескольких параллельно подключенных электродвигателей.

    Трёхфазное регулирование. Этот тип регулирования рассматривается как наиболее оптимальное и технически совершенное решение. Трехфазные УПП позволяют получить симметричное по фазам ограничение тока и силы магнитного поля. Именно поэтому, относительно двухфазных плавных пускателей, в условиях того же крутящего момента силы в момент разгона электродвигателя, токовый режим предельно благоприятен и для привода, и для сети. Применение таких устройств плавного пуска универсально.

    Этапы монтажных работ

    При наличии минимального уровня умений в электротехнических работах и правильной подготовке, все действия не отнимут более 15 минут. Подготовив медный провод сечением 2,5 мм, его следует зачистить с обеих сторон. Затем, сняв крышку с удлинителя, следует достать из него контактную площадку.

    Контактная площадка залуживается в месте пайки, затем к ней припаивается подготовленный медный провод. Такая же операция повторяется для второй площадки.

    После тщательно проведенной пайки и аккуратной укладки проводов крышка удлинителя закрывается.

    Затем нужно взять квадратную розетку наружной установки, в ее корпус помещается БПП. Его размеры достаточно компактны, проблем с размещением внутри не возникнет.

    Следует внимательно производить монтаж проводов блока в розетке. Его следует подключать обязательно в разрыв провода, независимо от того, фаза это или ноль. Подавать на БПП ноль и фазу одновременно нельзя. Схема подключения должна выглядеть так:

    Нет разницы, с какой стороны блока будет вход, а с какой стороны подключим выход. После проведения подключений, пропайки и нанесения изоляции на место возможных скруток, собираем розетку с блоком, закрываем крышку, собранная переноска готова к работе.

    Теперь, включая вилку электроинструмента в полученную розетку, мы получим плавный пуск. А это сбережет инструмент, внутренние электросети, уменьшит вероятность получения травм владельцем при начале работы. Небольшой и недорогой блок плавного пуска поможет сберечь деньги, если приложить немного усилий и потратить четверть часа времени.

    Если в такую розетку с БПП случайно включить инструмент, оснащенный встроенным плавным пуском заводского исполнения, то он будет работать. Но при этом получим задержку запуска включения около 2 секунд.

    Если статья понравилась не забудьте поделиться ей в социальных сетях и подписаться на мой канал!

    источник

    Принцип действия устройства плавного пуска

    Принцип действия устройства плавного пуска базируется на том, что развиваемый двигателем механический момент находится в пропорции к квадрату приложенного к нему напряжения. Повышая опорное напряжение (начальный пониженный уровень) до максимального значения, появляется возможность выполнить плавный запуск и разгон электрического двигателя до номинальных оборотов.

    Как правило, такие УПП используют амплитудные методы управления за счет чего успешно справляются с запуском приводов и оборудования как в холостом, так и в слабо нагруженном режиме. Более усовершенствованные плавные пускатели, относящиеся к новому поколению, основываются на фазовых методах управления, в силу чего такие устройства способны запускать электрические приводы, для которых свойственны тяжелые пусковые режимы «номинал в номинал». Применение таких устройств плавного пуска дает возможность чаще производить запуски оборудования, уменьшить пусковой «бросок» тока до минимальных значений, оптимизировать количество применяемых реле, выключателей и контакторов. Устройство плавного пуска однофазного двигателя и других приводных узлов обеспечат надежную защиту от аварийной перегрузки, заклинивания, обрыва фазы, перегрева и снизит интенсивность электромагнитных помех.

    Подключение устройства плавного пуска

    1 – Если подключение устройства плавного пуска выполняется стандартно (3 провода), то подключение электродвигателя может выполняться и по схеме «звезда», и по схеме «треугольник». 2 – Для электродвигателя той же мощности, при их подключении по схеме с внутренним соединением треугольником (6 проводов), потребляемая мощность УПП на 43% меньше, чем это требуется при стандартном 3-хпроводном соединении. Когда с плавным пускателем используется двигатель, подключенный по схеме с внутренним соединением треугольником, можно запускать электрический двигатели с мощностью на 73% выше, чем в условиях стандартного подключения (3 провода). 3 – Для запуска двигателя с подключением согласно схеме с внутренним соединением по типу «треугольник» (6 проводов), вторичные обмотки силового трансформатора соединяются по типу «звезда», нейтраль обязательно заземляется.

    Более подробно о том, как подключить устройство плавного пуска, расскажут менеджеры нашей компании.

    Общие сведения

    Статор электродвигателя представляет собой катушку индуктивности, следовательно, существуют сопротивления с активной и реактивной составляющей.

    При протекании электрического тока через радиоэлементы, имеющие сопротивление с активной составляющей, происходят потери, связанные с преобразованием части мощности в тепловой вид энергии. Например, резистор и обмотки статора электродвигателя обладают сопротивлением с активной составляющей. Вычислить активное сопротивление не составляет труда, так как происходит совпадение фаз тока (I) и напряжения (U). Используя закон Ома для участка цепи, можно рассчитать активное сопротивление: R = U/I. Оно зависит от материала, площади поперечного сечения, длины и его температуры.

    Если ток проходит через реактивный тип элементов (с емкостными и индуктивными характеристиками), то, в этом случае, появляется реактивное R. Катушка индуктивности, не имеющая практически активного сопротивления (при расчетах не учитывается R ее обмоток). Этот вид R создается благодаря Электродвижущей силе (ЭДС) самоиндукции, которая прямо пропорционально зависит от индуктивности и частоты I, проходящего через ее витки: Xl = wL, где w — угловая частота переменного тока (w = 2*Пи*f, причем f — частота тока сети) и L — индуктивность (L = n * n / Rm, n — число витков и Rm — магнитное сопротивление).

    При включении электродвигателя пусковой ток в 7 раз больше номинального (ток, потребляемый при работе инструмента) и происходит нагрев обмоток статора. Если статорная катушка является старой, то может произойти межвитковое КЗ, которое повлечет выход электроинструмента из строя. Для этого нужно применить устройство плавного пуска электроинструмента.

    Читать также: Линия по упаковке сыпучих продуктов

    Одним из методов снижения пускового тока (Iп) является переключение обмоток. Для его осуществления необходимы 2 типа реле (времени и нагрузки) и наличие трех контакторов.

    Пуск электромотора с обмотками, соединенными по типу «звезда» возможен только при 2-х не одновременно замкнутых контакторах. Через определенный интервал времени, который задает реле времени, один из контакторов отключается и включается еще один, не задействованный ранее. Благодаря такому чередованию включения обмоток и происходит снижение пускового тока. Этот способ обладает существенным недостатком, так как при одновременно замыкании двух контакторов возникает ток КЗ. Однако при использовании этого способа обмотки продолжают нагреваться.

    Еще одним способом снижения пускового тока является частотное регулирование запуска электродвигателя. Принципом такого подхода является частотное изменение питающего U. Основной элемент этого вида устройств плавного пуска является частотный преобразователь, состоящий из следующих элементов:

    1. Выпрямитель.
    2. Промежуточная цепь.
    3. Инвертор.
    4. Электронная схема управления.

    Выпрямитель изготавливается из мощных диодов или тиристоров, выполняющий роль преобразователя U питания сети в постоянный пульсирующий ток. Промежуточная цепь сглаживает пульсирующий постоянный ток на выходе выпрямителя, которая собирается на конденсаторах большой емкости. Инвертор необходим для непосредственного преобразования сигнала на выходе промежуточной цепи в сигнал амплитуды и частоты переменной составляющей. Электронная схема управления нужна для генерации сигналов, необходимых для управления выпрямителем, инвертором.

    схема запуска асинхронного двигателя, принцип работы УПП, основные функции

    Электрические двигатели являются простыми и надежными машинами, но имеют и некоторые недостатки, которые усложняют их использование. В частности, при запуске такие устройства имеют высокие значения потребляемого тока и без специальных устройств запускаются с рывком из-за несогласованности крутящего момента двигателя и нагрузки на его валу. Дополнительными приборами, которые обеспечивают плавную работу двигателя при запуске и позволяют снизить пусковые токи называют устройствами плавного пуска.

    Что такое устройство плавного пуска

    Устройство плавного пуска (УПП) – это электротехнический прибор, который применяется в работе асинхронных двигателей и позволяет контролировать и управлять его запуском и параметрами для безопасной работы в сети переменного тока. Такое устройство снижает воздействие на двигатель ряда негативных факторов, в том числе уменьшает вероятность повышенного нагрева двигателя, устраняет рывки, обеспечивая плавный запуск и выход на рабочую нагрузку. Также устройства плавного пуска снижают негативное влияние на электрическую сеть посредством уменьшения пусковых токов электродвигателя.

    Часто устройство плавного пуска электротехнические специалисты и люди, связанные с работой электродвигателей, называют такие приборы «мягкими пускателями». Это связано с тем, что на английском языке (а большинство качественных устройств – импортного производства) эти устройства называются «soft starter», что и означает «мягкий пускатель».

    Плавный пуск электродвигателей с помощью преобразователей частоты и мягких пускателей позволяет решать большое количество задач и управлять работой электродвигателя в широких пределах его параметров. Особенно часто УПП применяют при работе в условиях тяжелого пуска (с большой инерцией или запуском под нагрузкой с четырехкратными пусковыми токами, с разгоном двигателя не менее 30 секунд) и особо тяжелого пуска (при шести или восьмикратных значения пусковых токов и большим временем разгона двигателя).

    Принцип действия устройства плавного пуска

    Стартсофтеры бывают:

    • Механические;
    • Электрические.

    Рассмотрим принцип действия каждого из видов УПП.

    Механическое регулирование пусковых характеристик

    Для плавного пуска электродвигателя можно использовать способ механического сдерживания нарастающей скорости вращения. Для этого используют устройства, механически регулируя вращение вала. такие как блокираторы магнитного действия, тормозные колодки, жидкостные муфты и противовесы с дробью.

    Принцип действия у всех этих способов один — сдерживание оборотов вала электродвигателя при пуске.

    Электрические устройства для плавного пуска электродвигателей

    Принцип действия электрических УПП заключается в ограничении подаваемого на электродвигатель напряжения, роль ограничителей как правило выполняют соединенные тиристоры, схема подключения выглядит вот так:.

    Чтобы лучше понять, как работает стартсофтер, нужно подробнее изучить запуск. Теоретически это процесс преобразования энергии из электрической в кинетическую. При этом сопротивление двигателя от малого значения, характерного для не вращающегося двигателя, увеличивается до большого, когда уже достигнута номинальная скорость. И по закону Ома(I=U/R) в начальный момент ток максимален.

    Формула же энергии имеет вид: E=P*t=U*I*t. А поскольку в начале запуска ток максимален, то энергия должна передаваться очень быстро. Если же своими руками подключить электродвигатель к сети через УПП, то на входе в устройство будет работать вторая формула. Энергия будет подаваться очень быстро, но выходить будет медленно. Это достигается путем ограничения напряжения, контролирующего рост пускового тока. А поскольку в обеих формулах ток имеет одинаковую величину, видно, что чем меньше сила тока, тем больше времени потребуется на разгон. Но разгон при этом будет плавный.

    Важно! Несмотря на необходимость в снижении пусковых токов, устанавливать их на слишком низких значениях нельзя. Иначе двигатель не сможет разогнаться. Обычно достаточно снизить ток до 250% от номинального (при прямом пуске он составляет 500-800%).

    Управление электрическими стартсофтерами

    Различают два вида электрических устройств, смягчающих пусковой процесс:

    • С амплитудным управлением;
    • С фазовым управлением.

    Работа амплитудного УПП базируется на постепенном увеличении напряжения на клеммах мотора до максимальной величины. Такие устройства помогают запускать электродвигатели в холостом режиме или с небольшой нагрузкой.

    Фазовые стартсофтеры регулируют частотные характеристики фазного тока без снижения напряжения. Это позволяет сохранить высокую мощность мотора, запускать который можно даже с большой нагрузкой. Установить плавное нарастание вращательной частоты можно даже в рабочем режиме. Это важная функция, благодаря которой можно менять скорость вала, не теряя мощность.

    Оборудовать электродвигатель устройством плавного пуска или нет – ваше личное дело, если только он не завершает работу на полпути до разгона. Но имейте в виду, что за рубежом запрещено пускать в ход моторы мощностью более 15000 Ватт без стартсофтера. Попытка сэкономить на УПП может привести к преждевременному износу механизма. Если уж не хочется сильно тратиться, то просто установите устройство своими руками, но приобретите его обязательно.

    Принцип работы

    Главный минус электродвигателей асинхронного типа – это то, что момент силы на валу пропорционален квадрату напряжения, которое приложено к электродвигателю. Это создает сильные рывки при запусках и в момент прекращения работы, что также повышает значения индукционного тока.

    Устройства плавного пуска могут быть механическими и электрическими, а также комбинированными сочетая в себе положительные черты обоих устройств.

    Механические устройства плавного пуска работают по принципу противодействия резкому увеличению оборотов электродвигателя влияя на его ротор механическим способом при помощи тормозных колодок, различных муфт, противовесов, магнитных блокираторов и прочих механизмов. Такие механизмы в последнее время применяются не часто, так как есть более совершенные устройства электрического управления.

    Электрические УПП постепенно повышают ток или напряжение от опорного уровня до максимального, что позволяет плавно наращивать обороты электродвигателя и снизить нагрузки и пусковые токи. Чаще всего электрические устройства плавного пуска управляются электронным способом при помощи компьютерных систем или электронных приборов, что позволяет изменять параметры запуска и контролировать динамические характеристики. Мягкие пускатели позволяют изменять режимы работы электродвигателя в зависимости от приложенной нагрузки и позволяют реализовать ту или иную зависимость между скоростью вращения вала и напряжением.

    Принцип работы устройства плавного пуска

    Управление напряжением, подаваемым на двигатель, осуществляется посредством изменения угла открытия тиристоров. В устройстве находятся два встречно-включенных тиристора, предназначенных для положительного и отрицательного полупериодов. Сила тока в третьей фазе, оставшейся без управления складывается из токов фаз под управлением.

    После осуществления настройки, значение вращающего момента при пуске машины оптимизируется до предельно низкой величины пускового тока. Значение тока электродвигателя уменьшается параллельно значению установленного пускового напряжения на пуске. Величина пускового момента уменьшается в квадратичном отношении к напряжению.

    Уровень напряжения осуществляет контроль пускового тока и момента двигателя при запуске и остановке двигателя.

    Наличие в устройстве байпасных контактов, которые шунтируют тиристоры, способствует понижению тепловых потерь в тиристорах, а соответственно понижению нагрева всего устройства. Встроенная электронная дугогасительная система защищает контакты в случае появления повреждений в результате непредвиденных сбоев в работе, например, при прерывании подачи напряжения, возникновении вибрации или дефекте контактов.

    Рис 1. Внешний вид устройства плавного пуска 3RW30

    Рис 2. Внутренняя схема устройства управления плавным пуском 3RW30

    Схема подключения электродвигателя к УПП

    Для того, чтобы подключить устройство плавного пуска к электродвигателю и питающей сети следует руководствоваться инструкцией на данный тип прибора, там будут указаны все важные аспекты при подключении: последовательность цепи, выводы заземления и нейтрали, а также правильная наладка пуска, разгона и торможения. Но в целом, существуют стандартные способы подключения, которые подходят для большинства устройств плавного пуска.

    Каждое УПП имеет контакта на входе и столько же на выходе для подключения фаз, систему управления пуском и остановкой (кнопки ПУСК, СТОП), другие кнопки и контакты управления. К устройству подводят питающие кабели на входные клеммы (обычно это обозначения L1, L2, L3), а от выводных клемм (обозначения T1, T2, T3) подключают электродвигатель. При этом важно подключать УПП к сети через вводной автомат защиты и использовать при подключении двигателя к устройству плавного пуска и самого УПП к сети кабели с номинальным сечением, соответствующем предельному значению тока двигателя.

    Классификация устройств плавного пуска

    Сегодня плавный пуск оборудования осуществляется с помощью трех типов устройств:

    • УПП с одной управляемой фазой (адаптированы для маломощных двигателей)
    • УПП с двумя управляемыми фазами (третья фаза подключается к сети напрямую)
    • УПП со всеми управляемыми фазами

    Сердцем силовой части устройства плавного пуска выступает симистор, последовательно включаемый между питающим проводником и обмоткой электродвигателя. Для справки: симистор представляет собой два встречно-параллельно включенных тиристора с управляющим входом. Тиристор отпирается только в том случае, когда выполнено условие приложения прямого напряжения типа анод-катод и одновременной подачи потенциала (отпирающий потенциал) или его импульса на управляющий электрод. Запирание катода осуществляется путем снижения токового значения в цепи «анод-катод-нагрузка» до величины, стремящейся к нулю. В структуре софтстартера тиристору отведена роль быстродействующего полупроводникового контактора, который включается напряжением и выключается током.

    Важно учесть, что временной момент запирания при переходе через нулевое значение тока тиристора, через который происходит питание обмотки разгоняемого привода, всегда запаздывает относительно момента перехода синусоиды фазы напряжения через нулевой показатель по причине индуктивной составляющей. Готовые к использованию плавные пускатели уже предусматривают наличие симисторов, включаемых в одну, две или все три фазы. Когда обмотка соединена по принципу треугольника, имеется возможность включения симисторов не в фазу питания, а в разрыв обмотки. При этом токовое значение через симистор уменьшается в 1,73 раза, что, в конечном итоге, позволяет пользователю выбрать менее мощный и более доступный по цене софтстартер. Но такая ситуация удваивает число используемых кабелей.

    Читать также: Для чего предназначена станина

    Сравнительные технические параметры одно-, двух- и трёхфазного регулирования приведены ниже в таблице:

    Число регулируемых фазПерекос I и U по фазамРеализация плавного торможенияОграничение пускового токаВключение в разрыв обмоток в «треугольник»Динамическое торможениеОбязательность входного контактора
    1данетслабонетнетда
    2дадасредненетнетнет
    3нетдаТолько по характеру нагрузки на валу при пуске и торможениидавозможнонет

    Однофазное регулирование. Нерегулируемые фазы в цикле разгона привода пропускают ток, соответствующий скольжению и моменту в конкретный временной отрезок. Так как по причине плавности пускового цикла время разгона становится больше, тепловой режим нерегулируемой обмотки может оказаться куда хуже, чем в условиях прямого пуска. Кроме того, важно учесть, что однофазные устройства плавного пуска не имеют возможности аварийного останова трёхфазного электродвигатель. Самое большое, что можно ожидать от софтстартера – это подача аварийного сигнала. Другими словами, такая схема будет актуальна только при необходимости смягчения пусковых токов в механической нагрузке в диапазоне до 11кВт и плавное торможение/длительный пуск/ограничение пускового тока не требуются.

    Однофазное устройство плавного пуска ориентировано, прежде всего, на электродвигатели компрессоров в бытовых кондиционерах. Но также такое оборудование может быть успешно использовано для выполнения безопасного пуска однофазных нагрузок другого характера, при которых также будет обеспечено уменьшение ударных пусковых нагрузок и минимизация кратковременных перегрузок питающей сети. Но по причине удешевления тиристоров однофазные софтстартеры снимаются с производства. На их место приходят двухфазные.

    Двухфазное регулирование. Двухфазные устройства плавного пуска адаптированы для электродвигателей мощностью не выше 250кВт. Они используются только тогда, когда узким местом при запуске является не ограничение тока до уровня гарантированной величины, а смягчение механической ударной нагрузки. Большинство моделей предусматривают наличие внутренних байпасных контакторов, что существенно снижает затраты на запуск одного или нескольких параллельно подключенных электродвигателей.

    Трёхфазное регулирование. Этот тип регулирования рассматривается как наиболее оптимальное и технически совершенное решение. Трехфазные УПП позволяют получить симметричное по фазам ограничение тока и силы магнитного поля. Именно поэтому, относительно двухфазных плавных пускателей, в условиях того же крутящего момента силы в момент разгона электродвигателя, токовый режим предельно благоприятен и для привода, и для сети. Применение таких устройств плавного пуска универсально.

    Устройство плавного пуска электродвигателя насоса

    Устройство плавного пуска для насоса с использованием преобразователя частоты осуществляет следующие операции это:

    1. Осуществление плавного пуска и торможения насосного агрегата.
    2. Производство автоматического коммутирования в зависимости от показателей уровня и параметров давления жидкости.
    3. Защиту агрегата от «сухого хода», то есть без жидкости.
    4. Защита агрегата при критическом снижении параметров напряжения.
    5. Осуществление защитных действий от перенапряжения на входе преобразователя.
    6. Сигнализирует о включении, отключении агрегата, а также при аварии.
    7. Осуществляет местный обогрев.

    Рис. 7. Устройство плавного пуска схема принципиальная, для автоматизации работы погружного насоса с поддержкой давления в полном автоматическом режиме

    Подключение электродвигателя осуществляется от контактов U,V,W преобразующего частотного устройства. Пусковая кнопка SB2 вызывает срабатывание реле К1 через ее контактную группу происходит соединение вводов STF и PS частотного преобразователя, который производит плавный запуск электрического насоса, который осуществляется по заложенному программному обеспечению, включенному в настройку устройства.

    Датчик определяющий давление ВР1 запитан от ввода преобразователя, делает возможной наличие обратной связи в цепи стабилизирующей давление. Работа этой системы происходит при обеспечении ПИД-регулятора. Потенциометр К1 или частотный преобразователь выполняют функцию по поддержанию заданных параметров давления. Насосный агрегата, при появлении «сухого» хода, должен отключаться для зашиты, в этом случае, контакты 7-8 в цепи катушки реле К3 замыкаются, отключение происходит при срабатывании датчика «сухого» хода подключенного от реле сопротивления А2 . Реле К2 осуществляет защитную функцию по отключению электродвигателя агрегата при аварии. При аварии происходит включение лампыНL1, лампа НL2 зажигается после срабатывания датчика реагирующего на понижение водяного уровня, на недопустимое значение.

    Термореле ВК1 осуществляет включение подогрева шкафа управления контактором КМ1, электронагревателей ЕК1 и ЕК2. Защита устройства от тока короткого замыкания и перегруза производится автоматом QF1.

    Устройства плавного пуска: правильный выбор

    Ранее мы обсуждали характеристики преобразователей частоты, а сегодня настал черед устройств плавного пуска (мягких пускателей, плавных пускателей – единый термин пока не устоялся, и в этой статье мы будем использовать термин «устройство плавного пуска» – УПП).

    Иногда из уст продавцов приходится слышать мнение о том, что УПП выбрать просто, это, мол, не преобразователь частоты, здесь надо только пуск организовать. Это не так. Устройство плавного пуска выбирать сложнее. Попробуем разобраться, в чем эта сложность состоит.

    Назначение УПП

    Как следует из названия, задача прибора – организовать плавный пуск асинхронного двигателя переменного тока. Дело в том, что при прямом пуске (то есть при подключении двигателя к питающей сети при помощи обычного пускателя) двигатель потребляет пусковой ток, превышающий номинальный в 5-7 раз, и развивает пусковой момент, существенно превышающий номинальный. Все это приводит к двум группам проблем:

    1) Пуск слишком быстрый, и это приводит к различным неприятностям – гидравлическим ударам, рывкам в механизме, ударному выбору люфтов, обрыву транспортерных лент и т.д.

    2) Пуск тяжелый, и завершить его не удается. Здесь сначала нужно определиться с термином «тяжелый пуск» и возможностями его «облегчения» при помощи УПП. К «тяжелому пуску» обычно относят три разновидности пуска:

    а) пуск, «тяжелый» для питающей сети – от сети требуется ток, который она может обеспечить с трудом или не может вообще. Характерные признаки: при пуске отключаются автоматы на входе системы, в процессе пуска гаснут лампочки и отключаются некоторые реле и контакторы, останавливается питающий генератор. Скорее всего, УПП тут действительно поправит дело. Однако следует помнить, что в лучшем случае пусковой ток удастся снизить до 250% от номинального тока двигателя, и если этого недостаточно, то решение одно – необходимо использовать преобразователь частоты. б) Двигатель не может запустить механизм при прямом пуске – не крутится вообще или «зависает» на определенной скорости и остается на ней до срабатывания защиты. Увы, УПП ему не поможет – двигателю не хватает момента на валу. Возможно, с задачей справится преобразователь частоты, но этот случай требует исследования. в) Двигатель уверенно разгоняет механизм, но не успевает дойти до номинальной частоты – срабатывает автомат на входе. Такое часто бывает на тяжелых вентиляторах с достаточно высокой частотой вращения. Устройство плавного пуска здесь, скорее всего, поможет, но риск неудачи сохраняется. Чем ближе механизм к номинальной скорости в момент срабатывания защиты, тем больше вероятность успеха.

    Организация пуска при помощи УПП

    Принцип работы устройства плавного пуска заключается в том, что напряжение, подаваемое от сети через УПП на нагрузку, ограничивается при помощи специальных силовых ключей – симисторов (или встречно – параллельно включенных тиристоров) – см. рис. 1. В результате напряжение на нагрузке можно регулировать.

    Немного теории: процесс пуска – это процесс преобразования электрической энергии источника питания в кинетическую энергию работающего на номинальной скорости механизма. Очень упрощенно этот процесс можно описать так: сопротивление двигателя R в процессе разгона увеличивается от очень маленького при остановленном двигателе до достаточно большого на номинальной скорости, поэтому ток, который по закону Ома равен:

    I = U / R (1)

    оказывается очень большим, а передача энергии

    Е = P х t = I х U х t (2)

    очень быстрой. Если между сетью и двигателем установить УПП, то формула (1) действует на его выходе, а формула (2) – на входе. Понятно, что ток в обеих формулах одинаковый. УПП ограничивает напряжение на двигателе, плавно повышая его по мере разгона вслед за ростом сопротивления, ограничивая, таким образом, потребляемый ток. Поэтому по формуле (2) при постоянстве необходимой энергии Е и напряжении сети U чем меньше ток I, тем больше время пуска t. Отсюда видно, что при снижении напряжения будут решаться как проблемы, связанные со слишком быстрым пуском, так и проблемы, связанные со слишком большим током, потребляемым от сети.

    Однако в наших выкладках не учитывалась нагрузка, для разгона которой нужен дополнительный момент, и соответственно дополнительный ток, поэтому уменьшать ток слишком сильно нельзя. Если нагрузка велика, то момента на валу двигателя может не хватить даже при прямом пуске, не говоря уже о пуске при пониженном напряжении – это вариант тяжелого пуска «б», описанный выше. Если же при снижении тока момент оказывается достаточным для разгона, но время в формуле (2) растет, то может сработать автомат – с его точки зрения время протекания тока, существенно превышающего номинальный, недопустимо велико (вариант тяжелого пуска «в»).

    Основные характеристики УПП. Возможность контроля тока. По существу это способность УПП регулировать напряжение так, чтобы ток изменялся по заданной характеристике. Эта функция обычно называется пуском в функции тока. Простейшие УПП, не имеющие такой возможности, просто регулируют напряжение в функции времени – т.е. напряжение на двигателе плавно возрастает от начального до номинального за заданное время. Во многих случаях этого достаточно, особенно при решении проблем группы 1. Но если основная причина установки УПП – ограничение тока, то без его точного регулирования не обойтись. Эта функция особенно важна тогда, когда из-за ограниченной мощности сети (маленький трансформатор, слабый генератор, тонкий кабель и т.п.) превышение предельно допустимого тока чревато аварией. Кроме того, УПП с контролем тока способны реализовать его плавное нарастание в начале процесса пуска, что особенно важно при работе от генераторов, которые очень чувствительны к резким броскам нагрузки.

    Необходимость шунтирования.

    По окончании процесса пуска и достижении номинального напряжения на двигателе УПП желательно вывести из силовой цепи. Для этого применяется шунтирующий контактор, соединяющий вход и выход УПП пофазно (см. рис. 2).

    По команде от УПП этот контактор замыкается, и ток течет в обход прибора, что позволяет его силовым элементам полностью остыть. Однако, даже при отсутствии шунтирующей цепи, когда во все время работы двигателя через симисторы течет номинальный силовой ток, их нагрев по сравнению с режимом пуска оказывается небольшим, поэтому многие УПП допускают работу без шунтирования. Платой за такую возможность оказывается немного меньший номинальный ток и существенное увеличение веса и габаритов за счет радиатора, необходимого для отвода тепла от силовых ключей. Некоторые УПП строятся по обратному принципу – в них шунтирующий контактор уже встроен, и на работу без шунтирования они не рассчитаны, поэтому из-за уменьшения охлаждающих радиаторов их размеры оказываются минимальными. Это положительно сказывается и на цене, и на получающейся схеме подключения, но их время работы в пусковом режиме оказывается меньше по сравнению с другими приборами.

    Количество регулируемых фаз.

    По этому параметру УПП делятся на двухфазные и трехфазные. В двухфазных, как это следует из названия, ключи установлены только в двух фазах, третья же подключается к двигателю напрямую. Плюсы – снижение нагрева, уменьшение габаритов и цены.

    Минусы – нелинейное и несимметричное по фазам потребление тока, которое хотя и частично компенсируется специальными алгоритмами управления, все же отрицательно влияет на сеть и двигатель. Впрочем, при нечастых пусках этими недостатками можно пренебречь.

    Цифровое управление. Система управления УПП может быть цифровой и аналоговой. Цифровые УПП обычно реализуются на микропроцессоре и позволяют очень гибко управлять процессом работы прибора и реализовывать множество дополнительных функций и защит, а также обеспечивать удобную индикацию и связь с управляющими системами верхнего уровня. В управлении аналоговых УПП используются операционные элементы, поэтому их функциональная насыщенность ограничена, настройка выполняется потенциометрами и переключателями, а связь с внешними системами управления обычно осуществляется при помощи дополнительных устройств.

    Дополнительные функции

    Защита. Кроме своей основной функции – организации плавного пуска – УПП содержат в себе комплекс защит механизма и двигателя. Как правило, в этот комплекс входит электронная защита от перегрузки и неисправностей силовой цепи. В дополнительный набор могут входить защиты от превышения времени пуска, от перекоса фаз, изменения чередования фаз, слишком маленького тока (защита от кавитации в насосах), от перегрева радиаторов УПП, от снижения частоты сети и т.д. Ко многим моделям возможно подключение термистора или термореле, встроенного в двигатель. Однако следует помнить, что УПП не может защитить ни себя, ни сеть от короткого замыкания в цепи нагрузки. Конечно, сеть будет защищена вводным автоматом, но УПП при коротком замыкании неизбежно выйдет из строя. Некоторым утешением может служить только то, что короткое замыкание при правильном монтаже не возникает мгновенно, и в процессе снижения сопротивления нагрузки УПП обязательно отключится, только не стоит вновь включать его, не установив причину отключения.

    Пониженная скорость. Некоторые устройства плавного пуска способны реализовать так называемое псевдочастотное регулирование –перевод двигателя на пониженную скорость. Этих пониженных скоростей может быть несколько, но они всегда строго определены и не поддаются коррекции пользователем.

    Кроме того, работа на этих скоростях сильно ограничена по времени. Как правило, эти режимы используются в процессе отладки или при необходимости точной установки механизма в нужное положение перед началом работы или по ее окончании.

    Торможение. Довольно много моделей способны подать на обмотку двигателя постоянный ток, что приводит к интенсивному торможению привода. Эта функция обычно нужна в системах с активной нагрузкой – подъемники, наклонные транспортеры, т.е. системы, которые могуг двигаться сами собой при отсутствии тормоза. Иногда эта функция нужна для предпусковой остановки вентилятора, вращающегося в обратную сторону из-за тяги или действия другого вентилятора.

    Толчковый пуск. Используется в механизмах, имеющих высокий момент трогания. Заключается функция в том, что в самом начале пуска на двигатель кратковременно (доли секунды) подается полное напряжение сети, и происходит срыв механизма с места, после чего дальнейший разгон происходит в обычном режиме.

    Экономия энергии в насосно-вентиляторной нагрузке. Поскольку УПП представляет собой регулятор напряжения, то при малой нагрузке можно снизить напряжение питания без ущерба для работы механизма.

    Экономию энергии это дает, но не следует забывать, что тиристоры в режиме ограничения напряжения являются нелинейной нагрузкой для сети со всеми вытекающими отсюда последствиями.

    Есть и другие возможности, которые производители закладывают в свои изделия, но для их перечисления объема одной статьи недостаточно.

    Методика выбора

    Теперь вернемся к тому, с чего мы начинали – к выбору конкретного прибора.

    Многие советы, данные для выбора преобразователя частоты, действуют и здесь: сначала следует отобрать серии, отвечающие техническим требованиям по функциональности, затем выбрать из них те, которые охватывают диапазон мощностей для конкретного проекта, и из оставшихся выбрать нужную серию в соответствии с другими критериями – производитель, поставщик, сервис, цена, габариты, и т.д.

    Если нужно выбрать УПП для насоса или вентилятора, запуск которых происходит не чаще двух-трех раз в час, то можно просто выбрать модель, номинальный ток которой равен или больше номинального тока запускаемого двигателя. Этот случай охватывает около 80% применений, и не требует консультаций со специалистом. Если же частота пусков в час превышает 10, то нужно учесть и необходимое ограничение тока, и требуемое затягивание пуска по времени. В этом случае очень желательна помощь поставщика, у которого, как правило, имеется программа выбора нужной модели или хотя бы расчетный алгоритм. Данные, которые понадобятся для расчета: номинальный ток двигателя, количество пусков в час, необходимая длительность пуска, необходимое ограничение тока, необходимая длительность останова, окружающая температура, предполагаемое шунтирование.

    Если же двигатель запускается свыше 30 раз в час, то стоит рассмотреть в качестве альтернативы вариант использования преобразователя частоты, поскольку даже выбор более мощной модели УПП может не решить проблему. А цена его уже будет сравнима с ценой преобразователя при существенно меньшей функциональности и серьезному влиянию на качество сети.

    Подключение

    Кроме очевидного подключения прибора к сети и двигателю, необходимо определиться с шунтированием.

    Несмотря на то, что шунтирующий контактор будет коммутировать номинальный, а не пусковой ток двигателя, желательно все-таки использовать модель, рассчитанную на прямой пуск – хотя бы для реализации аварийных режимов работы. При подключении следует обратить особое внимание на фазировку – если ошибочно соединить, например, фазу А на входе УПП с другой фазой на выходе, то при первом же включении шунтирующего контактора произойдет короткое замыкание, и прибор будет выведен из строя.

    Некоторые УПП допускают так называемое шестипроводное подключение, схема которого показана на рис. 3. Такое подключение требует большего количества кабелей, но позволяет использовать устройство плавного пуска с двигателем, мощность которого намного превышает мощность самого УПП.

    При установке УПП следует иметь в виду еще одно его свойство, часто приводящее к недоразумениям (см. тяжелый пуск «в»). При расчете вводного автомата для двигателя, подключающегося к сети напрямую, учитывается номинальный ток двигателя, протекающи й длительное время, и пусковой, протекающий лишь несколько секунд. При использовании же УПП пусковой ток существенно меньше, но протекает он намного дольше – до минуты и более. Автомат не может этого “понять” и считает, что запуск давно завершен, а протекающий ток, превышающий номинальный в разы, является следствием аварийной ситуации, и отключает систему. Во избежание этого следует либо установить специальный автомат с возможностью установки дополнительного режима для процесса плавного пуска, либо выбрать автомат с номинальным током, соответствующим пусковому току при использовании УПП. Во втором случае этот автомат не сможет защитить двигатель от перегрузок, но эту функцию выполняет сам УПП, так что защита двигателя не пострадает.

    Подведем итоги. Если механизм, пуск которого нужно сделать более плавным, вписывается во все перечисленные в этой статье ограничения, а возможности, обеспечиваемые доступными моделями УПП, вас устраивают, то ваш выбор – устройство плавного пуска. Экономия средств по сравнению с применением преобразователя частоты (заменой питающего трансформатора, увеличением мощности генератора, заменой кабеля на более толстый – выберите ваш случай) будет ощутимой. Если же УПП по каким-то причинам не подходит – еще раз обратите внимание на преобразователи частоты, которые хотя и дороже, но намного функциональнее.

    Руслан Хусаинов, к.т.н., технический директор ЗАО «Сантерно» (Москва)

    Устройство плавного пуска — что и как?

    Устройства плавного пуска электродвигателей являются статическими электронными или электромеханическими устройствами, предназначенными для плавного ускорения и плавного замедления, а также для защиты трехфазных индукционных электродвигателей.

    Устройства плавного пуска УПП осуществляют действия по снижению величины пускового тока и помогают осуществить согласование крутящего момента двигателя и момента нагрузки.

    Выбор устройства плавного пуска

    Для начала посмотрим на шильдик двигателя:

    Двигатель насоса, который подключается к схеме плавного пуска

    Мощность двигателя – 7,5 кВт, обмотки соединены в схему “треугольник”, номинальный потребляемый при этом ток – 14,7А.

    Вот как выглядела система пуска (“жёсткая”):

    Система прямого пуска двигателей насосов

    Напоминаю, что у нас два двигателя, и запускаются они контакторами 07КМ1 и 07КМ2. Контакторы снабжены блоками дополнительных контактов – для индикации и контроля включения.

    В качестве альтернативы было выбрано устройство плавного пуска ABB PSR-25-600. Его максимальный ток – 25 Ампер, так что запас у нас хороший. Особенно, если учесть, что работать придётся в тяжелых условиях – количество пусков/стопов, высокая температура. Фото – в начале статьи.

    Вот наклейка на софтстартере с параметрами:

    Soft Starter ABB PSR-25-600 – параметры

    • FLA – Full Load Amps – значение силы тока при полной нагрузке – почти 25А,
    • Uc – рабочее напряжение,
    • Us – напряжение цепи управления.

    Подключение устройства плавного пуска

    1 – Если подключение устройства плавного пуска выполняется стандартно (3 провода), то подключение электродвигателя может выполняться и по схеме «звезда», и по схеме «треугольник». 2 – Для электродвигателя той же мощности, при их подключении по схеме с внутренним соединением треугольником (6 проводов), потребляемая мощность УПП на 43% меньше, чем это требуется при стандартном 3-хпроводном соединении. Когда с плавным пускателем используется двигатель, подключенный по схеме с внутренним соединением треугольником, можно запускать электрический двигатели с мощностью на 73% выше, чем в условиях стандартного подключения (3 провода). 3 – Для запуска двигателя с подключением согласно схеме с внутренним соединением по типу «треугольник» (6 проводов), вторичные обмотки силового трансформатора соединяются по типу «звезда», нейтраль обязательно заземляется.

    Более подробно о том, как подключить устройство плавного пуска, расскажут менеджеры нашей компании.

    Назначение устройства плавного пуска

    Начнем с того, что это устройство объединяет в себе две функции: плавного пуска и торможения. Производители комплектуют их еще дополнительными опциями: связь с автоматикой и защитными функциями.

    Теперь схема пуска асинхронного двигателя. В основе этого процесса лежит постепенный подъем напряжения, что обеспечивает медленный разгон вращения вала мотора (ротора). Это и приводит к снижению пусковых токов. Есть в этом деле три параметра, которые определяют плавный пуск. Это:

    • Начальное напряжение. Оно должно быть меньше номинального на 40-70 процентов.
    • Время, за которое вал электродвигателя разгонится до номинальной скорости. Здесь процесс происходит так: сначала подается напряжение скачком, которое доводится до начального, после чего уже напряжение увеличивается плавно до номинального.
    • Время торможения.

    Устройство плавного пуска ESQ-GS7-090 (180А, 380В, 90кВт, встроенный шунтирующий контактор) (ESQ)

    Устройство плавного пуска ESQ-GS7-090 компании ESQ 

    Устройства плавного пуска серии ESQ-GS7 – это современные высокотехнологичные устройства, способные обеспечить долговечную и безопасную работу электродвигателя, эффективно ограничивая пусковые токи, возникающие при запуске двигателя. УПП серии ESQ-GS7 позволяют заменить собой пускатели типа “звезда-треугольник” и пускатели с магнитным управлением (контакторы).

    Серия устройств плавного пуска ESQ-GS7 оснащается встроенными шунтирующими контакторами, таким образом необходимости в применении внешнего контактора больше нет. Такое решение позволило снизить общую стоимость схемы подключения двигателя и значительно упростить процесс монтажа оборудования.

    Основные функциональные возможности устройств плавного пуска ESQ-GS7:
    ✔ эффективное ограничение пусковых токов двигателя и пиковых потребляемых мощностей в сетях распределения электроэнергии
    ✔ повышение долговечности работы двигателя за счет снижения пусковых нагрузок на двигатель
    ✔ функция плавной остановки позволяет избавиться от ударных процессов при остановке высокоинерционных механизмов
    ✔ множество режимов запуска и большой диапазон установок тока и напряжения позволяют идеально адаптировать двигатель к нагрузке и добиться их слаженной совместной работы
    ✔ улучшенная функция защиты позволяет более эффективно защищать двигатель и сопутствующее оборудование

    Расшифровка обозначения

    Принцип работы устройств плавного пуска ESQ-GS7
    В УПП серии ESQ-GS7 установлены три пары встречнонаправленных тиристоров, включенных последовательно с цепью статора асинхронного двигателя. Система управления УПП регулирует степень открытия тиристора за счет чего происходит плавное изменение напряжения на электродвигателе. Выходное напряжение на двигателе достигает своего номинального значения после завершения запуска, после чего управляющий сигнал байпаса будет использоваться для включения встроенного трехфазного шунтирующего контактора КМ.


    Схема подключения ESQ-GS7


    Общее краткое описание модельного ряда устройств плавного пуска часто бывает полезным при выборе УПП

    Перейдя по ссылке ниже, вы также можете ознакомиться с подробным техническим описанием в каталоге производителя.


    Основные характеристики устройства плавного пуска (софтстартера)
    Производитель ESQ
    Управляющее напряжение
    Номинальный ток, А 180
    Напряжение электродвигателя, В 400
    Мощность двигателя, кВт 90
    Количество фаз 3
    Коммутация нагрузки Встроенные шунтирующие контакты

    Нет цены на товар?! Свяжитесь с нами и мы поможем!

    SSI-250/500-04 | INSTART | INSTART

    Данная политика конфиденциальности относится к сайту под доменным именем instart-info.ru. Эта страница содержит сведения о том, какую информацию мы (администрация сайта) или третьи лица могут получать, когда вы пользуетесь нашим сайтом.

    Данные, собираемые при посещении сайта

    Персональные данные

    Персональные данные при посещении сайта передаются пользователем добровольно, к ним могут относиться: имя, фамилия, отчество, номера телефонов, адреса электронной почты, адреса для доставки товаров или оказания услуг, реквизиты компании, которую представляет пользователь, должность в компании, которую представляет пользователь, аккаунты в социальных сетях; поля форм могут запрашивать и иные данные.

    Эти данные собираются в целях оказания услуг или продажи товаров, связи с пользователем или иной активности пользователя на сайте, а также, чтобы отправлять пользователям информацию, которую они согласились получать.

    Мы не проверяем достоверность оставляемых данных, однако не гарантируем качественного исполнения заказов или обратной связи с нами при некорректных данных.

    Данные собираются имеющимися на сайте формами для заполнения (например, регистрации, оформления заказа, подписки, оставления отзыва, обратной связи и иными).

    Формы, установленные на сайте, могут передавать данные как напрямую на сайт, так и на сайты сторонних организаций (скрипты сервисов сторонних организаций).

    Также данные могут собираться через технологию cookies (куки) как непосредственно сайтом, так и скриптами сервисов сторонних организаций. Эти данные собираются автоматически, отправку этих данных можно запретить, отключив cookies (куки) в браузере, в котором открывается сайт.

    Не персональные данные

    Кроме персональных данных при посещении сайта собираются не персональные данные, их сбор происходит автоматически веб-сервером, на котором расположен сайт, средствами CMS (системы управления сайтом), скриптами сторонних организаций, установленными на сайте. К данным, собираемым автоматически, относятся: IP адрес и страна его регистрации, имя домена, с которого вы к нам пришли, переходы посетителей с одной страницы сайта на другую, информация, которую ваш браузер предоставляет добровольно при посещении сайта, cookies (куки), фиксируются посещения, иные данные, собираемые счетчиками аналитики сторонних организаций, установленными на сайте.

    Эти данные носят неперсонифицированный характер и направлены на улучшение обслуживания клиентов, улучшения удобства использования сайта, анализа посещаемости.

    Предоставление данных третьим лицам

    Мы не раскрываем личную информацию пользователей компаниям, организациям и частным лицам, не связанным с нами. Исключение составляют случаи, перечисленные ниже.

    Данные пользователей в общем доступе

    Персональные данные пользователя могут публиковаться в общем доступе в соответствии с функционалом сайта, например, при оставлении отзывов, может публиковаться указанное пользователем имя, такая активность на сайте является добровольной, и пользователь своими действиями дает согласие на такую публикацию.

    По требованию закона

    Информация может быть раскрыта в целях воспрепятствования мошенничеству или иным противоправным действиям; по требованию законодательства и в иных случаях, предусмотренных законом.

    Для оказания услуг, выполнения обязательств

    Пользователь соглашается с тем, что персональная информация может быть передана третьим лицам в целях оказания заказанных на сайте услуг, выполнении иных обязательств перед пользователем. К таким лицам, например, относятся курьерская служба, почтовые службы, службы грузоперевозок и иные.

    Сервисам сторонних организаций, установленным на сайте

    На сайте могут быть установлены формы, собирающие персональную информацию других организаций, в этом случае сбор, хранение и защита персональной информации пользователя осуществляется сторонними организациями в соответствии с их политикой конфиденциальности.

    Сбор, хранение и защита полученной от сторонней организации информации осуществляется в соответствии с настоящей политикой конфиденциальности.

    Как мы защищаем вашу информацию

    Мы принимаем соответствующие меры безопасности по сбору, хранению и обработке собранных данных для защиты их от несанкционированного доступа, изменения, раскрытия или уничтожения, ограничиваем нашим сотрудникам, подрядчикам и агентам доступ к персональным данным, постоянно совершенствуем способы сбора, хранения и обработки данных, включая физические меры безопасности, для противодействия несанкционированному доступу к нашим системам.

    Ваше согласие с этими условиями

    Используя этот сайт, вы выражаете свое согласие с этой политикой конфиденциальности. Если вы не согласны с этой политикой, пожалуйста, не используйте наш сайт. Ваше дальнейшее использование сайта после внесения изменений в настоящую политику будет рассматриваться как ваше согласие с этими изменениями.

    Отказ от ответственности

    Политика конфиденциальности не распространяется ни на какие другие сайты и не применима к веб-сайтам третьих лиц, которые могут содержать упоминание о нашем сайте и с которых могут делаться ссылки на сайт, а также ссылки с этого сайта на другие сайты сети Интернет. Мы не несем ответственности за действия других веб-сайтов.

    Изменения в политике конфиденциальности

    Мы имеем право по своему усмотрению обновлять данную политику конфиденциальности в любое время. В этом случае мы опубликуем уведомление на главной странице нашего сайта. Мы рекомендуем пользователям регулярно проверять эту страницу для того, чтобы быть в курсе любых изменений о том, как мы защищаем информацию пользователях, которую мы собираем. Используя сайт, вы соглашаетесь с принятием на себя ответственности за периодическое ознакомление с политикой конфиденциальности и изменениями в ней.

    Как с нами связаться

    Если у вас есть какие-либо вопросы о политике конфиденциальности, использованию сайта или иным вопросам, связанным с сайтом, свяжитесь с нами:

    8 800 222 00 21

    [email protected]

    Устройства плавного пуска

    — Solcon Industries

    Устройства плавного пуска Solcon Industries спроектированы и изготовлены для снижения пускового тока и его постепенного увеличения до достижения полной номинальной скорости, чтобы предотвратить высокий пусковой ток.

     

    Каждая отрасль, для любого применения, стремится установить надежный и высокоэффективный двигатель. По этой причине большинство используемых машин представляют собой трехфазные типы переменного тока. Защита этих двигателей с помощью специально разработанного оборудования и, самое главное, устройства плавного пуска, обеспечивает их безопасную работу, имеет жизненно важное значение для здоровья двигателя и предотвращает возможные повреждения, тем самым увеличивая срок службы двигателя.

     

    Плавный пуск электродвигателя

    Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока обычно используются в самых разных областях.

    Из-за своих пусковых характеристик эти двигатели во многих случаях нельзя напрямую подключать к системе электропитания. При пуске двигателя прямым пуском (DOL) импульсный ток может быть чрезвычайно высоким, достигая 6-кратного (и более…) номинального тока двигателя. Этот избыток тока создает нагрузку на систему питания и установленное распределительное устройство.Кроме того, при запуске Direct-On-Line (DOL) может возникнуть очень высокий пиковый крутящий момент, создающий дополнительную нагрузку на приводной двигатель и механическую систему, включая вспомогательные части силовой передачи (например, клиновой ремень, шестерни и т. д.). .).

    Существует несколько методов снижения вредного воздействия чрезмерного пускового тока. Обычные методы включают реакторы и автотрансформаторы. Однако эти методы позволяют снижать напряжение только постепенно, в то время как плавный пуск электродвигателя может обеспечить плавное бесступенчатое ускорение системы двигателя за счет непрерывного увеличения напряжения в течение выбранного периода времени.

     Этот подход к пуску сводит к минимуму влияние высокого пускового тока на систему питания, двигатель в дополнение к ведомой нагрузке.

    Ниже приведено схематическое объяснение схемы устройства плавного пуска, поясняющее протекание тока во время процесса запуска электродвигателя.

       

     

     

     

                 Схема устройства плавного пуска

     

     

     

     

     

        * Только для иллюстрации  


     Устройства плавного пуска обеспечивают следующие преимущества: 
    • Уменьшенный пусковой ток, устраняет перепады напряжения и провалы в питающей сети
    • Более плавное ускорение нагрузки, исключает повреждение процесса или продукта
    • Увеличенный срок службы всех механических компонентов — например; исключает повреждение редуктора и сокращает время обслуживания и простоя
    • Увеличенный срок службы двигателя
    • Снижение затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию

    Устройства плавного пуска Solcons производятся в соответствии с высочайшим уровнем качества.Весь процесс проектирования, производства и доставки (т. е. строительство, производство, обработка заказов и центр логистики) контролируется нашим инженерным отделом с большим опытом и сертифицирован международными организациями по стандартизации.

     

    Руководство по устройству плавного пуска

    | EEP

    О двигателях

    Современные электрические двигатели доступны во многих различных формах, таких как однофазные двигатели, трехфазные двигатели, двигатели с тормозом, синхронные двигатели, асинхронные двигатели, специальные двигатели, двухскоростные двигатели, трехскоростные двигатели и так далее, все со своими характеристиками и характеристиками .

    Справочник по устройствам плавного пуска — ABB

    Для каждого типа двигателя существует множество различных вариантов монтажа, например: крепление на лапах , крепление на фланце или комбинированное крепление на лапах и фланце.

    Способ охлаждения также может сильно различаться, от простейшего двигателя со свободной самоциркуляцией воздуха до более сложного двигателя с полностью закрытым воздушно-водяным охлаждением со сменным кассетным типом охладителя.

    Чтобы обеспечить долгий срок службы двигателя, важно поддерживать его с соответствующей степенью защиты при работе в тяжелых условиях в тяжелых условиях.

    Две буквы IP (International Protection) обозначают степень защиты, за которой следуют две цифры, первая из которых обозначает степень защиты от прикосновения и проникновения твердых предметов, а вторая обозначает степень защиты двигателя от воды. .

    Конец определения двигателя

    Конец двигателя определяется в стандарте IEC следующим образом:

    • D-конец обычно является приводным концом двигателя.
    • N-конец обычно является неприводным концом двигателя.

    Обратите внимание, что в этом руководстве мы сосредоточимся только на асинхронных двигателях.

    Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

    В этой книге основное внимание уделяется электродвигателю с короткозамкнутым ротором , наиболее распространенному типу двигателей на рынке. Это относительно дешево, и стоимость обслуживания обычно невелика.

    На рынке представлено много разных производителей, продаваемых по разным ценам.

    Не все двигатели имеют такие же характеристики и качество, как, например, двигатели производства ABB. Высокий КПД обеспечивает значительную экономию энергии при нормальной работе двигателя. Низкий уровень шума представляет еще один интерес сегодня, как и способность выдерживать суровые условия окружающей среды.

    Устройство плавного пуска фактически электронное устройство, имеющее команду на запуск электронного двигателя с помощью управления приложенным напряжением.Теперь найдем, что нам нужно для стартера для любого мотора. Затем мы перейдем к электрической схеме устройств плавного пуска для асинхронных двигателей .

    Двигатель переменного тока способен к самозапуску из-за взаимосвязи между потоком поля вращения магнита и потоком обмотки ротора, что делает высокий LRA означает ток блокировки ротора при увеличении силы. Из-за того, что статор потребляет большой ток, а двигатель со временем достигает полной скорости, некоторое огромное количество тока теряется.Потерянный ток больше, чем текущая скорость тока, и это может нагреть двигатель, в конечном итоге разрушив или повредив его. Для того, чтобы это произошло, нам нужен другой тип стартера двигателя. Устройство плавного пуска показано выше на предыдущем изображении. Позже мы рассмотрим принципиальную схему устройств плавного пуска для асинхронных двигателей, а также работу устройств плавного пуска для трехфазных асинхронных двигателей.

    Мы можем запустить двигатель тремя способами

    • При использовании нагрузки всего напряжения в разное время спам: Линия начинается напрямую
    • С помощью умеренного снижения напряжения: Устройство плавного пуска и пускатель звезда-треугольник
    • С использованием части пусковой обмотки: Автотрансформаторный пускатель

    Определение плавного пуска

    Теперь обратим внимание на плавный пуск.

    Технически устройство плавного пуска  — это устройство, которое уменьшает приложенный к двигателю крутящий момент. Обычно он состоит из SSD (государственное твердотельное устройство), SSD — это устройства, в которых поток электронов проходит через полупроводник, примером устройства SSD являются тиристоры, используемые для управления приложением напряжения питания к этому двигателю. Устройство, которое мы используем, является стартерным. Теперь давайте посмотрим, кто его работа даст высокое напряжение на высокой скорости поворота и двигатель запустится. Таким образом, тот факт, что приложенное принудительное напряжение имеет то же соотношение, что и текущий начальный квадрат, которые последовательно имеют то же соотношение, что и приложенное напряжение.Таким образом, током и крутящим моментом можно управлять путем снижения напряжения во время запуска двигателя.

    Существует два способа управления устройством плавного пуска :

    Открытое управление : Мы применяем некоторое напряжение во время запуска, независимо от вращения двигателя или тока рисования. 2 выпрямителя с кремниевым управлением подключаются по одному для каждой фазы, и они проводятся в начале и с интервалом в 180 градусов полупериодов (для проводов выпрямителя с кремниевым управлением).Этот интервал может умеренно уменьшаться со временем до тех пор, пока приложенное напряжение не нарастет до напряжения полностью питающего, это линейное изменение называется системой линейного изменения напряжения во времени. Этот способ не имеет значения, так как он не контролирует ускорение двигателя.

    Замкнутый контур управления : поведение всех двигателей при пуске должно снизить скорость двигателя и ток, а напряжение, подаваемое при пуске, может управляться из-за необходимости получения требуемой реакции. Все, что происходит, отслеживается на каждой фазе, например, ток, и если он превышает установленную точку, затем возникает интервальная линейная рампа напряжения.

    основное правило устройства плавного пуска заключается в управлении и мониторинге угла проводимости кремниевого выпрямителя, которым можно управлять подачей напряжения.

    2 Основные требования к компонентам устройства плавного пуска

    • Управление переключением питания: (кремниевый выпрямитель) SCR’ используются для управления фазой, поскольку они используются в каждой части этого цикла. Здесь есть фазный двигатель, два кремниевых управляемых выпрямителя подключены один за другим в каждой фазе.Коммутационные устройства должны быть рассчитаны как минимум в 3 раза выше, чем напряжение линии.
    • Логика управления: Используемые микроконтроллеры или PIC (пропорционально-интегрально-дифференциальный) контроллер или правило для управления приложением напряжения затвора к кремниевому управляемому выпрямителю, т. е. для управления углом открытия кремниевого управляемого выпрямителя для построения кремниевого управляемого выпрямителя на требуемой части цикла напряжения питания.

    Рабочий модуль электрической системы плавного пуска однофазного асинхронного двигателя

    Вот некоторые компоненты, из которых состоит система:

    • два выпрямителя с кремниевым управлением вплотную друг к другу, т.е.е. всего шесть кремниевых управляемых выпрямителей.

    Управление логической схемой в виде 2 компараторов — LM339 и LM324, используемых для формирования пилообразного напряжения и уровня, а также оптоизолятора для управления подачей напряжения затвора на каждый кремниевый управляемый выпрямитель в каждой фазе.

     

    Принципиальная схема устройств плавного пуска для асинхронных двигателей

    Компаратор LM324 используется для создания уровня напряжения, неизменяемый вывод подключается с помощью постоянного источника напряжения, а неизменяемый вывод подключается с помощью конденсатора, подключенного к коллектору транзистора NPN. .Зарядка и разрядка конденсатора заставляет компаратор правильно изменяться, а уровень напряжения изменяться от высокого до низкого, что выходное напряжение уровня подается на неизменяющийся вывод другого компаратора LM339, инвертирующий вывод которого присоединен с помощью линейное напряжение, которое генерируется линейным напряжением с помощью компаратора – LM339, которые фактически соответствуют пульсирующему постоянному току – напряжению, которое получается путем его изменения – вывод к чистому постоянному току – напряжение на его неизменяющемся выводе & генерируют (0 В) опорный сигнал нулевого напряжения, который изменяется на линейно изменяющийся сигнал при разрядке и зарядке электролитического конденсатора.

    Третий компаратор — LM339 генерирует импульсные сигналы большой ширины для каждого высокого уровня напряжения, которые умеренно уменьшаются по мере снижения уровня напряжения. Сигнал генерируется и используется в оптоизоляторе, который подает импульсы затвора на кремниевый управляемый выпрямитель. Когда уровень напряжения уменьшается, они увеличивают ширину импульса оптоизолятора и чем больше ширина импульса, тем меньше будет задержка и умеренно выпрямитель с кремниевым управлением срабатывает без какого-либо времени.Благодаря этому мы можем управлять временным интервалом между задержкой или импульсом между приложением pules, углом запуска управляемого кремнием выпрямителя управляют и контролируют, а приложение управляет током питания, таким образом управляя выходной силой двигателя.

    Процесс в целом представляет собой систему управления без обратной связи, в которой время подачи импульсов запуска затвора на каждый кремниевый управляемый выпрямитель преодолевается в зависимости от того, насколько раньше линейное напряжение снижается по сравнению с уровнем напряжения.

    Читайте также>> Принципиальная схема управления скоростью двигателя постоянного тока с помощью микроконтроллера

    Преимущества плавного пуска

    Теперь мы узнали, как работает система плавного пуска на электронике. Теперь давайте посмотрим, почему мы использовали плавный пуск и почему плавный пуск лучше других способов.

    • Повышенная эффективность : Интеллектуальность системы плавного пуска с использованием полупроводниковых переключателей больше связана с состоянием низкого напряжения.
    • Управляемый запуском : При пуске двигателя током можно управлять, просто изменяя пусковое напряжение, что обеспечивает беспроблемный запуск двигателя.
    • Контролируемое ускорение : легко управлять ускорением двигателя.

    Низкая стоимость и размер : это возможно только при использовании твердотельных переключателей.

     

    %PDF-1.4 % 789 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 789 74 0000000016 00000 н 0000002593 00000 н 0000002743 00000 н 0000003367 00000 н 0000003499 00000 н 0000003636 00000 н 0000003775 00000 н 0000003907 00000 н 0000003970 00000 н 0000004082 00000 н 0000004196 00000 н 0000004223 00000 н 0000004846 00000 н 0000005509 00000 н 0000005646 00000 н 0000005673 00000 н 0000006239 00000 н 0000006924 00000 н 0000007307 00000 н 0000007632 00000 н 0000008019 00000 н 0000008420 00000 н 0000008559 00000 н 0000008673 00000 н 0000008992 00000 н 0000009358 00000 н 0000009428 00000 н 0000009509 00000 н 0000042231 00000 н 0000042494 00000 н 0000042976 00000 н 0000043046 00000 н 0000043127 00000 н 0000068663 00000 н 0000068932 00000 н 0000069360 00000 н 0000069430 00000 н 0000069511 00000 н 0000088568 00000 н 0000088831 00000 н 0000089194 00000 н 0000089425 00000 н 0000089508 00000 н 0000089563 00000 н 0000089633 00000 н 0000089714 00000 н 0000101969 00000 н 0000102238 00000 н 0000102490 00000 н 0000102517 00000 н 0000102889 00000 н 0000102959 00000 н 0000103040 00000 н 0000113277 00000 н 0000113548 00000 н 0000113812 00000 н 0000113839 00000 н 0000114226 00000 н 0000114253 00000 н 0000114729 00000 н 0000114799 00000 н 0000114880 00000 н 0000126640 00000 н 0000126911 00000 н 0000127155 00000 н 0000127182 00000 н 0000127550 00000 н 0000176516 00000 н 0000191014 00000 н 0000191285 00000 н 0000193115 00000 н 0000219636 00000 н 0000002396 00000 н 0000001812 00000 н трейлер ]/Предыдущая 978862/XRefStm 2396>> startxref 0 %%EOF 862 0 объект >поток hb«`b`g`g` ̀

    Устройство плавного пуска для нагрузок переменного тока

    Для больших индуктивных нагрузок переменного тока очень важной цепью является устройство плавного пуска.Устройство плавного пуска снижает первоначальную подачу питания на нагрузку и потенциально уменьшает электрические и механические удары по устройству. Специально моторы. Устройство плавного пуска также снижает скачки начального тока при любой нагрузке переменного тока. Мощность медленно подается на нагрузку, что снижает нагрузку на нагрузку. В этой статье мы научимся делать устройство плавного пуска для нагрузки переменного тока.

    Отказ от ответственности: Электричество всегда опасно.Для работы с электричеством необходимы определенные навыки. Делайте работу на свой страх и риск. Автор не будет нести ответственность за любое неправильное использование или вредоносное действие или любую ошибку, которую вы сделаете. Содержание этого веб-сайта является уникальным и защищено авторским правом. Пожалуйста, не делайте никаких бессмысленных действий, копируя и заявляя, что это ваше. Большинство статей, опубликованных здесь, хранятся в открытом доступе, чтобы помочь вам. Берите знания бесплатно и пользуйтесь ими, но если вам интересно, вы можете купить готовые ресурсы, предлагаемые здесь. Если вам нужна помощь или руководство, не стесняйтесь комментировать ниже, автор постарается вам помочь.Спасибо.

    Использование устройств плавного пуска:

    Когда к источнику питания подключена большая нагрузка, на нагрузку поступает импульсный ток. Этот импульсный ток намного выше нормального тока нагрузки. Особенно для индуктивных нагрузок. Когда индуктор холодный или не находится под напряжением, он работает как короткое замыкание. Представьте себе такую ​​катушку индуктивности:

    .

    Что произойдет, если на эту катушку индуктивности подается переменный ток? Через эту катушку индуктивности также будет протекать пусковой ток, известный как переходный ток.Почему? Когда индуктор не был под напряжением, он был холодным. В холодном состоянии сопротивление индуктора очень низкое. Вот почему, когда питание включено, пусковой ток протекает из-за этого пути с низким сопротивлением. Но когда катушка находится под напряжением из-за магнитного потока, она потребляет только установившийся ток, который довольно низок. Режим чтения об устройстве плавного пуска из Wiki.

    Этот пусковой ток может повредить систему, а также соединительные кабели. Вот почему при большой индуктивной нагрузке или при некоторых других типах больших нагрузок устройство плавного пуска значительно помогает снизить пусковой ток.

    Для катушек индуктивности лучше всего работает устройство плавного пуска.

    Типы устройств плавного пуска:

    Устройство плавного пуска может быть разных типов. В некоторых старых системах для плавного пуска используются регулируемые трансформаторы и механизмы с редукторным двигателем. В некоторых системах используются симисторы, в некоторых — резисторы и реле. По конфигурации устройства плавного пуска можно разделить на:

    • Электромеханическое устройство плавного пуска
    • Тиристорное устройство плавного пуска
    • Устройство плавного пуска с выключателем задержки RLC

    Электромеханическое устройство плавного пуска:

    Эта техника очень старая и использовалась в старых системах, когда электроника была еще не так знакома.В этом типе системы они использовали переменные трансформаторы. Который работал как плавный пускатель, управляемый напряжением.

    Переменный трансформатор

    Сегодня мы знаем это как вариак. Подумайте об этом большом громоздком устройстве, которое в старину использовалось как устройство плавного пуска. В настоящее время после электроники тиристоры являются наиболее популярными устройствами для этой цели.

    Устройство плавного пуска на тиристоре:

    Как вы научились делать схему диммера переменного тока в моей предыдущей статье, так что вы знаете, как работает диммер переменного тока на основе тиристора.Если вы пропустили это, я попрошу прочитать это еще раз отсюда: « Схема диммера переменного тока с TRIAC ».

    Теперь вы знаете, как работает тиристор для диммирования. Эту технологию диммера переменного тока можно использовать в качестве схемы плавного пуска. В устройстве плавного пуска нагрузка приводится в движение от максимального угла включения, чтобы обеспечить минимальное состояние переключения, а затем угол постепенно уменьшается от нуля до полного переключения.

    Управление углом открытия тиристора для привода нагрузки

    Это очень простой способ создания устройства плавного пуска.Современные устройства плавного пуска разработаны на основе этой технологии. При большей емкости добавляются некоторые другие функции, такие как предотвращение короткого замыкания, обрыв фазы, замыкание на землю и т. д.

    Современный УПП на основе тиристорного управления углом зажигания это:

    Хотя для 3-фазных асинхронных двигателей используется метод звезда-треугольник (✩-△), для некоторых нагрузок переменного тока необходимо использовать электронный плавный пускатель, особенно для больших нагрузок.

    Устройство плавного пуска на основе выключателя задержки RLC:

    Самый простой в качестве устройства плавного пуска.В этом типе схемы плавного пуска используется резистивное (R), индуктивное (L) или емкостное (C) устройство. Для небольших нагрузок этот тип плавного пуска очень популярен. В зависимости от характера нагрузки используется R, L или C. Я говорю что-то вроде этого:

    Резистивный переключатель плавного пуска

    Или это:

    Индуктивный выключатель плавного пуска

    Или даже это:

    Емкостный переключатель плавного пуска

    Последний не так популярен для устройств плавного пуска, да и катушка индуктивности через переключатель тоже не годится.Потому что в качестве устройства плавного пуска должен использоваться большой индуктор. Но он используется в случаях сильного тока, особенно в схемах на основе SMPS. Он работает как механическая пружина, поглощающая вибрации.

    Самый популярный в этом типе — использование резистора на переключателе и цепи задержки. Использование резистора делает устройство плавного пуска небольшим и экономичным.

    Теперь переключатель задержки завершает работу резистивного устройства плавного пуска.

    Схема для резистивного устройства плавного пуска:

    Это очень маленькая схема выключателя задержки с резистивным устройством плавного пуска.Конденсатор C1 и зарядный резистор R1 образуют времязадающую RC-цепь, которая создает время задержки. Это время задержки можно рассчитать с помощью

    .

    Задержка = 1,1RC. Но лучше всего использовать переменный резистор в позиции R1. Затем настройте необходимое время. Резистор R3 работает как разрядный резистор для конденсатора C1. Когда выключатель питания выключен, этот разрядный резистор разряжает конденсатор С1. Есть еще один резистор (R4) на конденсаторе C2. Он также используется для разрядки конденсатора С2.

    Так зачем нам использовать разрядные резисторы на конденсаторе? Представьте, что произойдет, если электричество отключат и через несколько секунд снова вернут к нему? Наш переключатель задержки не будет работать. Он будет включен напрямую, потому что конденсаторы уже заряжены, что включит транзистор. Но если мы разрядим конденсаторы, этого не произойдет. Каждый раз при отключении питания срабатывает наша схема задержки.

    Да, если питание возвращается через секунды, это займет меньше времени, чем в первый раз, но задержки будет достаточно для формирования нашей схемы плавного пуска.

    Тест резистивного устройства плавного пуска:

    Вот в симуляции в протеусе видно как работает задержка.

    Этот очень простой, но он очень помогает при различных индуктивных нагрузках плавно включаться. Теперь мы можем сделать это более контролируемым способом, используя наш механизм схемы диммера. Если вы пропустили эту статью, посетите: « Создание диммера переменного тока с помощью PIC12F675 и TRIAC ».

    Устройство плавного пуска, контролирующее угол открытия симистора:

    Поскольку мы это знаем, мы можем управлять выходным сигналом симистора, управляя его углом открытия, и подавать на нагрузку требуемый выходной сигнал (в процентах от входного сигнала).Если мы используем этот угол открытия таким образом, чтобы в начале подавать на нагрузку наименьшую мощность, а затем постепенно увеличивать мощность до полной на определенное время (около 2/3 секунд или 5 секунд максимум), тогда он будет работать как управляемый мягкий стартер.

    Так почему же он называется управляемым устройством плавного пуска? Потому что мы можем контролировать каждый шаг. Если мы хотим контролировать свое время на полную мощность, мы можем. Если мы хотим передать определенную силу, мы можем. Даже если мы хотим интегрировать измерение тока или напряжения, мы можем это сделать.Вот почему его называют управляемым устройством плавного пуска.

    Принципиальная схема управляемого устройства плавного пуска:

    Здесь транзистор Q1, резисторы R4 и R5 используются для схемы детектора пересечения нуля. Сигнал подается на вывод INT микроконтроллера. Микроконтроллер генерирует синхронизирующий импульс для симистора, который подается на затвор симистора через оптопару MOC3021. Время задержки между сигналом перехода через нуль и сигналом запуска TRIAC медленно уменьшается.Таким образом, осуществляется плавный пуск.

    Практический тест:

    Примечание. Если у вас большая нагрузка и вы не создаете давление в симисторе, вы можете подключить к нему реле. Когда полный переключатель сделан, просто включите реле. Затем через некоторое время выключается строб-сигнал симистора. таким образом, TRIAC будет работать долго и будет отдыхать, когда нагрузка будет полностью включена.

    Вывод:

    В этой статье мы увидели, как работает устройство плавного пуска, и сделали два типа устройств плавного пуска.Для небольших нагрузок и там, где не требуется управляемый пуск, вы можете использовать устройство плавного пуска на основе резистивного выключателя с задержкой, которое очень мало и просто в изготовлении. А когда вам нужен контролируемый пуск, вы можете использовать управляемый плавный пускатель на основе TRIAC.

    Надеюсь, этот проект был вам полезен. Если вы сделаете для себя, мне будет очень приятно. Везде, где вам нужна помощь, дайте мне знать. Пожалуйста, поделитесь этим проектом и подпишитесь на мой блог. Спасибо.


    Также дайте мне знать, что вы хотите получить в качестве следующей статьи, комментарий ниже!

    Проверьте это: 5 самых крутых мультиметров, которые вы можете купить

    Устройство плавного пуска

    для однофазного асинхронного двигателя с использованием микроконтроллера pic

    Устройство плавного пуска

    для однофазного асинхронного двигателя с использованием микроконтроллера pic представляет собой устройство силовой электроники.Проект устройства плавного пуска используется для плавного запуска однофазного и трехфазного асинхронного двигателя. Но этот проект предназначен только для однофазного асинхронного двигателя. В следующей статье я также опубликую проект устройства плавного пуска для трехфазного асинхронного двигателя. В этом проекте устройства плавного пуска микроконтроллер PIC16F877A используется для подачи сигналов управления углом открытия на тиристор . Устройство плавного пуска — это технология, которая используется для защиты асинхронного двигателя. Вы также можете ознакомиться с другими нашими проектами, связанными с асинхронными двигателями:

    Зачем нам устройство плавного пуска для асинхронного двигателя?

    Когда мы подаем питание к асинхронному двигателю, первоначально потребляемый ток превышает номинальный ток асинхронного двигателя.Этот начальный ток также известен как пусковой ток. Поэтому нам нужно устройство, которое может контролировать этот пусковой ток. Пусковой ток очень опасен для асинхронных двигателей. Потому что это может повредить обмотку асинхронного двигателя, а также является пустой тратой ресурсов. Поэтому для ограничения пускового тока асинхронного двигателя используется устройство плавного пуска. Пусковой ток требуется только при пуске двигателя. После того, как двигатель достигает своей полной скорости, двигатель также начинает потреблять установившийся ток. Но шансы на то, что мотор выйдет из строя во время пуска, очень высоки.Поэтому устройство плавного пуска используется для плавного запуска асинхронного двигателя. Итак, теперь давайте посмотрим, как работает устройство плавного пуска.

    Что такое устройство плавного пуска для однофазного асинхронного двигателя?

    Как я упоминал ранее, устройство плавного пуска — это устройство, которое используется для плавного запуска или запуска асинхронного двигателя. Но теперь вопрос. Как устройство плавного пуска обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя. Устройство плавного пуска подает регулируемое напряжение на асинхронный двигатель. Применяя постепенно увеличивающееся напряжение от низкого к высокому.Как я упоминал ранее, двигатель при запуске потребляет ток, превышающий его номинальную мощность. Таким образом, напряжение, подаваемое на асинхронный двигатель, постепенно увеличивается от низкого до высокого значения, так что двигатель может потреблять небольшой ток при запуске в соответствии с приложенным напряжением. Потому что при низком напряжении двигатель потребляет малый ток, а при более высоком напряжении двигатель потребляет большой ток. Таким образом, это постепенное увеличение напряжения останавливает двигатель для снятия пускового тока и помогает асинхронному двигателю плавно запускаться. Это также известно как плавный пуск асинхронного двигателя .

    Устройство плавного пуска однофазного асинхронного двигателя с использованием микроконтроллера pic

    Программное устройство пуска однофазного асинхронного двигателя состоит из следующих основных компонентов.

    • Цепь детектора пересечения нуля: Эта цепь используется для обнаружения сигнала пересечения нуля источника питания переменного тока. Потому что угол открытия, который используется для управления углом работы тиристора, срабатывает при каждом пересечении нуля.
    • Микроконтроллер PIC16F877A: Микроконтроллер PIC16F877A обнаруживает пересечение нуля и генерирует импульс запуска при заданном угле зажигания.В устройстве плавного пуска угол зажигания будет максимальным в начале, потому что нам нужно минимальное напряжение в начале. После этого угол зажигания будет постепенно уменьшаться, так что напряжение также будет постепенно увеличиваться.
    • Тиристорный или два выпрямителя с кремниевым управлением вплотную друг к другу: Тиристор используется в качестве переключателя.
    • Оптоизолятор: используется для обеспечения изоляции между микроконтроллером pic и рабочей цепью высокого напряжения.

    Принципиальная схема устройства плавного пуска для однофазного асинхронного двигателя

    Приведена принципиальная схема устройства плавного пуска для однофазного асинхронного двигателя с использованием микроконтроллера pic.Я уже объяснил все компоненты этой принципиальной схемы выше.

    На схеме выше в качестве нагрузки вместо асинхронного двигателя используется лампа. Потому что асинхронный двигатель недоступен в Proteus. Потому что мы просто хотим проверить функциональность постепенного изменения напряжения в начале от низкого до высокого значения. Таким образом, вольтметр переменного тока также подключен параллельно лампе для проверки изменения напряжения. Осциллограф показывает рабочий диапазон угла открытия от максимального до минимального. Для получения более подробной информации о работе этого проекта устройства плавного пуска с использованием микроконтроллера pic проверьте приведенную ниже симуляцию:

    [button-brown url=”//microcontrollerslab.com/about-us/” target=»_blank» position=»center»]свяжитесь с нами, чтобы приобрести код и симуляцию [/button-brown]

    Lovato Electric | Энергетика и автоматизация

    Выберите страну Выберите страну…Глобальный сайт—————-КанадаКитайХорватияЧехияГерманияФранцияИталияПольшаРумынияРоссийская ФедерацияИспанияШвейцарияТурцияОбъединенные Арабские ЭмиратыСоединенное КоролевствоСоединенные Штаты————— -AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua И BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia И HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова (Мальвинские) Фарерских IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard остров и МакДональда IslandsHoly See (Vatican City State) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика OfIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика OfKorea, Республика OfKosovoKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedonia, бывшая югославская Республика OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты OfMoldova, Республика OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew КаледонияНовая ЗеландияНикарагуаНигерНигерияНиуэ Остров НорфолкСеверные Марианские островаНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаP APUA Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Киттс И NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Фолиант И PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика OfThailandTogoTokelauTongaTrinidad И TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks И Кайкос островаТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыОтдаленные малые острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, U.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.