Асинхронные электродвигатели широко используются в промышленности и быту благодаря своей надёжности, простоте конструкции и относительно невысокой стоимости. Однако у них есть два существенных недостатка:
Высокий пусковой ток — в момент запуска сила тока может превышать номинальную до 8 раз. Это создаёт нагрузку на сеть и может привести к нестабильности питания.
Резкий рост крутящего момента — при запуске крутящий момент может возрастать до 200 %, что чревато механическими повреждениями и срабатыванием защитных автоматов.
Как работают устройства плавного пуска (софтстартеры)
Решить описанные проблемы помогают устройства плавного пуска (УПП), также известные как софтстартеры. Их задача — удерживать ток и напряжение электродвигателя в безопасных границах при запуске.
Преимущества использования УПП:
снижение силы пускового тока;
предотвращение перегрева двигателя;
защита механических приводов от резких рывков в момент старта;
увеличение рабочего ресурса электродвигателя;
экономия до 30 % электроэнергии.
Разновидности устройств плавного пуска
По типу конструкции УПП делятся на механические и электрические.
1. Механические УПП ограничивают резкий рост оборотов двигателя за счёт снижения крутящего момента. К ним относятся:
тормозные колодки;
жидкостные муфты;
магнитные блокираторы;
противовесы.
2. Электрические УПП обеспечивают постепенный рост силы тока или напряжения — от опорного (низкого) уровня до максимального. Они бывают двух подвидов:
с амплитудным методом управления — подходят для агрегатов, работающих на холостом ходу или с незначительной нагрузкой;
с фазовым методом управления — используются для электроприводов с тяжёлым пуском. Такие устройства поддерживают частые запуски, работают в режиме энергосбережения и корректируют коэффициент мощности.
Способы функционирования УПП
Устройства плавного пуска работают одним из двух способов:
Ограничение силы тока в обмотке ротора. Применяется в тяговых электромоторах городского электротранспорта.
Снижение напряжения и тока, подаваемых на статор:
с помощью автотрансформатора или реостата;
через ключевые схемы на базе тиристоров или симисторов (наиболее распространённый метод в софтстартерах). Тиристоры открываются в момент прохождения синусоидой нуля — обычно в фазе роста напряжения, реже — в фазе снижения.
При подборе УПП важно учитывать следующие параметры (в порядке убывания значимости):
1. Сила тока. Должна многократно превышать ток обмотки двигателя при работе на номинальных оборотах. Значение зависит от тяжести пуска:
лёгкий пуск (вентиляторы, насосы, металлорежущие станки) — пусковой ток в 3 раза выше номинального;
тяжёлый пуск (вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы) — ток выше номинального в 5 раз;
особо тяжёлый пуск (поршневые насосы, центрифуги, ленточные пилы) — ток превышает номинальный в 8–10 раз.
2. Время пуска. Зависит от тяжести запуска и составляет 10–40 секунд. В этот период тиристоры разогреваются, и для повторного цикла им нужно столько же времени на остывание.
3. Количество фаз:
однофазные — для однофазных двигателей, смягчают рост пускового момента сильнее, чем тока;
двухфазные — наиболее распространены, содержат байпасный контактор, который подаёт напряжение напрямую после разгона двигателя;
трёхфазные — ограничивают ток и магнитное поле без перекосов по фазам, оптимальны для тяжёлых и особо тяжёлых пусков.
4. Способ управления:
аналоговый;
цифровой (на базе микроконтроллера) — более точный и гибкий.
5. Наличие обратной связи. Расширяет возможности управления: можно сопоставлять напряжение и вращающий момент, отслеживать фазовый сдвиг между токами ротора и статора.
6. Функционал:
только разгон или торможение;
разгон и торможение;
вспомогательные контакторы для охлаждения ключевой схемы и устранения асимметрии фаз.
7. Дополнительные функции:
различные виды защиты;
режим экономии электроэнергии;
пуск с рывка;
работа на пониженной скорости (псевдочастотное регулирование).
#промышленность #производительность #производители #заводы #промышленное #поставки #поставщики #главснаб #купитьоригинальныетовары
