Устройства плавного пуска (софт-стартеры)
Устройства плавного пуска повышают экономичность работы электрических двигателей, защищают их и смежных потребителей от аварийных ситуаций. Софт-стартеры увеличивают срок безотказной работы ЭД, выигрывая в цене у частотных преобразователей.
Области применения устройств плавного пуска
Устройства плавного пуска применяются на производствах, использующих мощные электрические двигатели и иногда ограниченные по мощности промышленные сети. Примеры приложений:
- Строительство, добывающая и перерабатывающая промышленность (Насос для цемента, мешалка, миксеры, конвейеры и шнеки, компрессоры, мельницы)
- Машиностроение (Станки разных типов, дробилки, червячная и бумагорезательная машины)
- Системы водоснабжения (Погружной насос, лебедки)
- Сельское хозяйство и ЖКХ (Сепараторы, насосы)
- Металлургия (Электропривод)
- Пищевая промышленность
- Деревообработка (пилорама, ленточная и циркулярная пилы)
- Подъемно-транспортное оборудование (эскалаторы)
- Нефтехимическая индустрия
- Энергетика
- Электрические двигатели разных типов (синхронные, асинхронные)
Везде, где для производственных целей используется электрический двигатель, устройства плавного пуска (УПП) найдут себе оптимальное применение.
Назначение
Устройства плавного пуска, выпускаемые в последние годы, решают все больше разных задач:
- Стабилизируют питающую сеть, защищая подключенное к ней чувствительное оборудование (контроллеры, компьютеры)
- Решают проблемы порчи продукции при рывках конвейеров
- Контролируют плавность пуска, торможения и останова двигателя:
- Ограничение пусковых токов, формирование кривой разгона и торможения (задание рампы)
- Согласование крутящего момента и момента нагрузки
- Защищают двигатели от:
- Обрыва фаз и короткого замыкания
- Перегрузки и недогрузки
- Повышенного или пониженного напряжения, частоты сети
- Блокировки ротора
- Неправильного подключения, дисбалансов разных типов
- Пробоя и перегрева
- Организуют системы управления и сбора информации
- Толчковый пуск
- Экономия энергии в специфических нагрузках (например в насосно-вентиляторной)
Исполнение ряда этих функций предотвращает аварийные ситуации, риск возникновения которых высок в отсутствие УПП.
Преимущества
Основные достоинства устройств плавного пуска:
- Предельно быстрая реакция при отключении в аварийной ситуации
- Существенно повышают надежность и долговечность приводных устройств/агрегатов
- Полностью контролируют перегрузки двигателя и улучшают его защиту от неблагоприятных ситуаций, устраняют рывки и гидравлические удары
- Организуют АСУ, за счет оперативной диагностики облегчают ремонтные работы
- Защищают электрочувствительное оборудование от скачков мощности в сети
- Экономят энергию
- Дешевле частотных преобразователей
Модели приборов и аналоги
На рынке представлено множество моделей, различающихся своей функциональностью. Для примера отметим семейство CSX:
- CSX – устройство плавного пуска/останова трехфазных АД общепромышленного типа. Подключается к общепромышленной сети (200-440 В или 200-575 В), диапазон мощностей до 110 кВт. Габариты компактные (устройства на токи 60А устанавливаются на DIN-рейку).
- CSXi – отличается от собрата функционалом, добавлен комплекс функций защиты двигателя и контроль тока.
Недостатки
Основные недостатки устройств плавного пуска:
- Защита от короткого замыкания.
Решение проблемы: частичное решение представляют собой специальные автоматы для защиты электродвигателей. + сами УПП устойчивы к определенным значениям токов КЗ (у CSX до 10 кА + доступны защитные предохранители). В иных случаях можно обратиться к частотным преобразователям.
- Возможная несостыковка с вводными автоматами. Пусковой ток хоть и снижен, но держится дольше и может вызвать срабатывание автомата защиты сети.
Решение проблемы: Подбирайте вводной автомат с учетом тока плавного пуска, а не номинального и пускового в отсутствии УПП.
Принцип работы прибора
Принцип работы устройства плавного пуска заключается в ограничении подаваемого через него напряжения от сети на нагрузку/двигатель. На рисунке показан типовой случай подключения системы через входной автомат защиты. Алгоритмы передачи мощности настраиваются, а коммутация происходит при помощи управляемых силовых ключей (чаще всего – шунтируемых контактором тиристоров). При пуске двигателя происходит преобразование электрической энергии в кинетическую (по мере разгона ток падает в несколько раз до номинального). Софт-стартер, в свою очередь, ограничивает чрезмерно большой пусковой ток в начальной стадии, коммутируя тиристоры по заданному алгоритму и с учетом показаний датчиков.
Более подробно рабочие принципы рекомендуется рассмотреть на примере моделей CSX, EMX, SSI.
