Jak vybrat správný softstartér?

Asynchronní elektromotory jsou široce používány v mnoha průmyslových odvětvích, ale mají dvě významné nevýhody. První je vysoký zapínací proud. Druhým je nemožnost sladit točivý moment motoru se zátěžovým momentem při startu. V okamžiku rozjezdu se točivý moment může zvýšit až o 200 %,

Také v okamžiku spuštění asynchronního elektromotoru síla proudu krátce vyskočí a může až 8x překročit jmenovitou hodnotu, což vytváří nestabilitu výkonu. Když motor nabere otáčky, klesnou na standardní úroveň a v okamžiku rozběhu prudce vzroste točivý moment. Tyto přepětí mohou způsobit vypnutí jističů, a pokud nejsou instalovány v systému, mohou způsobit poškození jiných elektrických zařízení na tomto vedení. Kromě nouzových situací dochází při spouštění elektromotorů ke skokovému nárůstu spotřeby elektrické energie.

Zařízení pro měkký start (SPD) pomáhají těmto jevům předcházet. Tato součást indukčních motorů je navržena tak, aby udržovala proud a napětí motoru v bezpečných mezích při jejich spuštění. Použití těchto zařízení snižuje startovací proud a pravděpodobnost přehřátí motoru a také chrání mechanické pohony před náhlým trhnutím v době startu. Tato zařízení se také nazývají softstartéry.

Správně zvolené softstartéry mohou prodloužit životnost elektromotoru a zajistit úsporu až 30 % elektrické energie.

Typy softstartérů

Na základě typu provedení se tato zařízení dělí na dva typy: elektrické a mechanické.

Mechanické softstartéry snižují točivý moment, aby omezily prudké zvýšení otáček motoru. Svou konstrukcí mohou být tyto jednotky brzdové destičky, kapalinové spojky, magnetické zámky a protizávaží.

Zařízení elektrického typu poskytují postupný nárůst proudu nebo napětí z původně nízké úrovně (referenční napětí) na vysokou. Elektrické startéry jsou rozděleny do dvou podtypů – s metodami řízení amplitudy a fáze. Metoda řízení amplitudy se používá pro spouštění jednotek pracujících naprázdno nebo s nízkou zátěží. Pro spouštění elektrických pohonů s těžkým rozběhem se používají zařízení s metodou fázového řízení. Taková zařízení také umožňují časté starty, mohou pracovat v režimu úspory energie a upravovat účiník.

K provozu používají tato zařízení jednu ze dvou metod:

1. Omezte proud ve vinutí rotoru. Taková zařízení se používají v trakčních elektromotorech městské elektrické dopravy.

2. Snižte napětí a proud dodávané do statoru jedním ze dvou způsobů;

— instalací autotransformátoru nebo reostatu;

– pomocí klíčových obvodů na bázi tyristorů nebo triaků. Tato metoda se nejčastěji používá při návrhu softstartérů. Tyristory se otevřou, když sinusová vlna překročí nulu. Zpravidla k tomu dochází ve fázi rostoucího napětí. občas v klesající fázi.

Jak si vybrat UPP

Na základě principu od nejdůležitějšího k nejméně důležitému lze kritéria pro správný výběr těchto zařízení seřadit v následujícím pořadí:

Hlavním parametrem pro SCP je intenzita proudu. Musí být několikanásobně větší než proud procházející vinutím motoru při provozu při jmenovitých otáčkách. Konkrétní hodnota je určena závažností spuštění. Obráběcí stroje, ventilátory, čerpadla jsou zařízení se snadným startováním. V tomto zařízení musí být startovací proud trojnásobkem jmenovitého proudu. Jednotky s těžkým rozběhem zahrnují mechanismy, které během provozu vyvíjejí velkou setrvačnost (vertikální dopravníky, pily, lisy atd.). V takových zařízeních by měl být proud pětkrát vyšší než jmenovitý proud. Pístová čerpadla, odstředivky, pásové pily jsou zařízení se zvláště obtížným startováním. U takových jednotek by měl proud softstartéru překročit odpovídající parametr 8-10krát.

Závažnost nebo snadnost spouštění ovlivňuje také čas jeho dokončení, který se pohybuje od 10 do 40 sekund. Během této doby se tyristory výrazně zahřejí a pro opakování cyklu vyžadují stejnou dobu chlazení jako pracovní cyklus. Pokud tedy váš výrobní proces vyžaduje časté zapínání a vypínání, je lepší dát přednost výkonnému startovacímu zařízení.

Počet fází. Softstartéry jsou k dispozici s jednou, dvěma nebo třemi řízenými fázemi. První typ se používá u jednofázových motorů. Jednofázové zařízení zmírňuje nárůst rozběhového momentu více než nárůst proudu.

Nejběžnější jsou dvoufázové spouštěče. Zařízení se dvěma fázemi obsahují přemosťovací stykač. Jeho provoz zajišťuje přímé napájení elektromotoru po zrychlení na jmenovité otáčky.

Třífázové softstartéry omezují intenzitu proudu a magnetického pole bez fázové nerovnováhy. Pro zařízení s těžkým a obzvláště obtížným startováním budou zařízení tohoto typu nejlepší volbou.

Způsob ovládání Tato zařízení mohou být analogová nebo digitální, založená na digitálním mikrokontroléru.

Dostupnost zpětné vazby. Nejběžnějším akčním programem pro spouštěče je zajistit plynulé zvýšení napětí na jmenovité napětí ve stanoveném čase. Pokud jsou zařízení vybavena funkcí zpětné vazby, rozšíří se tím možnosti ovládání. Parametry zpětné vazby jsou: porovnání napětí a momentu, fázový posun mezi proudy rotoru a statoru.

Funkční. Některé modely mohou působit pouze na zrychlení nebo brzdění, jiné v obou verzích. Do zařízení lze také instalovat pomocné stykače, které umožní vychladnutí klíčového obvodu a eliminaci fázové asymetrie v důsledku odchylek ve tvaru sinusoidy.

Dostupnost dalších funkcí. Jednotka může mít všechny nebo některé typy ochrany, režim úspory energie, schopnost rozběhnout se trhnutím nebo pracovat se sníženou rychlostí (pseudofrekvenční řízení).

Na závěr stojí za zmínku, že frekvenční měniče mají také funkcionalitu pro hladký start elektromotoru. Taková zařízení však pouze kompenzují prudký nárůst točivého momentu, aniž by omezovali rozběhový proud. Ale měniče mají větší možnosti pro automatizaci elektromotorů.

Můžete zanechat žádost nebo získat zpětnou vazbu tak, že nám napište na adresu [email protected] nebo zavoláte na bezplatné číslo 8 800 550-72-52. Specialisté obchodního oddělení vyberou vybavení, poradí s případnými dotazy a budou monitorovat dodávku.

Pro efektivní využití softstartérů je velmi důležité vybrat správný typ zařízení. Hlavními kritérii pro výběr jsou pasové údaje použitého elektromotoru, typ jeho zatížení a frekvence startů. Různé aplikace vyžadují různé startovací charakteristiky, proto výběr softstartéru musí být proveden s ohledem na specifikovaná kritéria pro každou aplikaci.

Startovací charakteristiky v závislosti na použitém zařízení nebo řešeném problému lze rozdělit do několika kategorií.

Kategorie provozních režimů:

■ Normální provozní režim vyžaduje hodnotu rozběhového proudu maximálně 3,5 x I nom, přičemž doba rozběhu může být v rozmezí 10 – 20 sekund.

■ Těžký provoz je charakterizován přítomností zátěže, která má vyšší moment setrvačnosti a vyžaduje rozběhový proud až 4,5 x I jmenovitý s dobou zrychlení přibližně 30 sekund.

■ Velmi těžký provoz se vyznačuje velkým momentem setrvačnosti zátěže, rozběhovým proudem až 5 x I jmenovitým a dlouhou dobou zrychlení.

Tabulka výběru zařízení

Zátěž, režim Normální Těžký Velmi těžký

Možnosti pozvolného rozběhu asynchronních motorů:

Technologie měkkého startu (SPT)

Podle jejich vlastností a schopností se softstartéry dělí do čtyř různých kategorií:

1. Regulátory startovacího momentu

Regulátory rozběhového momentu řídí pouze jednu fázi třífázového motoru. Jednofázové řízení může řídit rozběhový moment motoru, ale rozběhový proud je mírně snížen. Proud protékající vinutím motoru se téměř rovná proudu při přímém spouštění a není řízen spouštěčem. Tento proud protéká vinutím motoru delší dobu než při přímém spouštění, a proto může způsobit přehřátí motoru.

Regulátory rozběhového momentu nelze použít tam, kde je nutné snížit rozběhové proudy, zajistit časté starty nebo spouštět zátěže s vysokou setrvačností.

2. Regulátory napětí bez zpětné vazby.

Regulátory napětí s otevřenou smyčkou mění výstupní napětí rychlostí zadanou uživatelem a nemají žádný zpětnovazební signál z motoru. Splňují standardní požadavky na elektrický a mechanický výkon pro softstartéry a mohou řídit napětí na dvou i všech třech fázích motoru.

Proces spouštění určuje uživatel nastavením počátečního napětí a doby, po kterou napětí vzroste na jmenovitou hodnotu. Mnoho z těchto zařízení také poskytuje omezení zapínacího proudu, ale toto omezení je obvykle založeno na snížení napětí během procesu spouštění. Typicky takové regulátory také zajišťují řízení zpomalení, plynule snižující napětí při zastavení a tím prodlužují jeho dobu trvání.

Dvoufázové regulátory napětí s otevřenou smyčkou snižují zapínací proud ve všech třech fázích, ale proud je nevyvážený. Regulátory, které mění napětí v jedné fázi, mají také omezené možnosti pro regulaci doby rozběhu, nicméně z důvodu přehřívání motoru je lze použít pouze při nízké zátěži.

3. Regulátory napětí se zpětnou vazbou

Zpětnovazební regulátory napětí jsou vývojem výše popsaných zařízení. Přijímají informace o proudu motoru a používají je k zastavení nárůstu napětí během procesu spouštění, když proud dosáhne uživatelem stanoveného limitu. Aktuální informace se také používají k organizaci různých ochran, například proti přetížení, fázové nesymetrii, elektronickému klíči atd.

Zpětnovazební regulátory napětí lze použít jako komplexní startovací systémy motoru.

4. Regulátory proudu se zpětnou vazbou.

Proudové regulátory se zpětnou vazbou jsou nejprogresivnější softstartéry. Tato zařízení primárně regulují proud, nikoli napětí. Řízení stejnosměrného proudu poskytuje přesnější řízení spouštění a jednodušší nastavení a programování softstartéru. Většina parametrů, které vyžadují nastavení při programování regulátorů napětí, se nastavuje automaticky v regulátorech proudu.

Nízkonapěťový start

Při rozběhu na plné napětí proteče v prvním okamžiku asynchronním motorem proud rovný proudu při zaseknutí rotoru a motor vyvine rozběhový moment. Jak dojde ke zrychlení, proud klesá a točivý moment se nejprve zvýší na kritickou hodnotu a poté klesne na hodnotu charakteristickou pro jmenovité otáčky. Skutečný tvar křivky proudu a momentu závisí na konstrukci motoru.

Proces spouštění různých motorů se stejnými charakteristikami při jmenovitých otáčkách se může značně lišit. Počáteční startovací proud se může pohybovat od 500 do 900 % jmenovitého proudu. Podobně se startovací moment může měnit od 70 do 230 % jmenovité hodnoty. Tyto charakteristiky závisí na konstrukci motoru a jsou omezením v jakékoli aplikaci softstartéru.

Pro aplikace, kde je vyžadován maximální rozběhový moment s minimálním rozběhovým proudem, musí být použity vhodné motory.

S klesajícím napětím se rozběhový moment vyvíjený motorem snižuje o druhou mocninu poklesu proudu, jak ukazuje vzorec níže:

Mst = Mstart x (Ist/Istart)2,

Při použití softstartérů se snížením napětí lze počáteční rozběhový proud snížit pouze na úroveň, při které rozběhový moment stále převyšuje zatěžovací moment. Pokud je moment motoru nižší než moment zátěže v kterémkoli bodě plánu spouštění, zrychlení motoru se zastaví a mechanismus nedosáhne jmenovitých otáček.

Startéry hvězda/trojúhelník

Přestože jsou hvězdicové/trojúhelníkové spouštěče nejběžněji používaným typem spouštěčů, jsou vhodné pouze pro velmi malé zatížení.

Při startování je motor nejprve zapojen do hvězdy, zatímco proud a točivý moment se při zapojení do trojúhelníku sníží na 1/3 jmenovitých hodnot. Po uplynutí uživatelem zadaného časového intervalu je motor odpojen od sítě a znovu k ní připojen v obvodu trojúhelníku.

Aby byl takový start efektivní, musí být motor schopen vyvinout točivý moment nutný k dosažení plných otáček při záběru do hvězdy. Přepnutí z hvězdy na trojúhelník při otáčkách výrazně nižších, než jsou jmenovité otáčky, má za následek hodnoty proudu a točivého momentu srovnatelné s procesem přímého spouštění.

Kromě proudových a točivých rázů dochází během přechodu hvězda-trojúhelník k dalším závažným přechodovým jevům. Amplituda přechodových procesů závisí na fázi a amplitudě napětí generovaného motorem v okamžiku sepnutí. V nejhorším případě se generované napětí rovná síťovému napětí a je k němu v protifázi. V tomto případě může proud překročit jmenovitou počáteční hodnotu dvakrát a točivý moment čtyřikrát.

Startéry s autotransformátorem

Tento typ startéru využívá autotransformátor ke snížení napětí dodávaného do motoru během startování. Používají určitý počet odboček, které umožňují měnit rozběhový proud a moment přerušovanou změnou napětí. Tento proces zvyšování napětí zajišťuje, že lze dosáhnout plné rychlosti před dosažením jmenovitého napětí, čímž se minimalizují proudové a krouticí rázy během přechodového procesu. Protože je však počet odboček omezený, není možné dosáhnout vysoké přesnosti ovládání.

Na rozdíl od startéru hvězda-trojúhelník je startér s autotransformátorem zařízení s uzavřenými přechodovými procesy. Proto během rozběhu ze sníženého na jmenovité napětí nedochází k závažným přechodovým jevům v křivce proudu a momentu.

Protože na autotransformátoru dochází k poklesu napětí, má to za následek snížení točivého momentu při všech otáčkách motoru. Při provozu se zátěží s vysokou setrvačností může doba rozběhu překročit bezpečnou nebo přijatelnou mez a při provozu s proměnnou zátěží nelze dosáhnout optimálního chování systému.

Typicky se autotransformátorové spouštěče používají pro občasné starty, až 3 starty za hodinu. Startéry určené pro častější nebo těžší startovací podmínky bývají příliš velké a drahé.

Spouštěče s odpory v obvodu statoru

Statorové odporové spouštěče používají kovové nebo kapalné odpory ke snížení napětí dodávaného do statoru. Tyto spouštěče poskytují účinné snížení startovacího proudu a momentu motoru a velmi dobře fungují při správném výběru rezistorů.

Pro přesný výběr rezistorů ve fázi návrhu je třeba znát parametry motoru, zatížení a provozní režimy. Takové informace jsou obvykle obtížně dostupné, proto se rezistory volí přibližně, což vede ke zhoršení procesu spouštění a snížení spolehlivosti.

Odpor rezistorů se mění, jak se zahřívají během procesu spouštění. Pro zachování spouštěcích parametrů a zvýšení spolehlivosti systému se obvykle instalují relé zpoždění restartu.

Kvůli velkému teplu generovanému odpory se spouštěče s odpory v obvodu statoru nepoužívají ke spouštění zátěží s vysokou setrvačností.

Zařízení pro měkký start (SPD)

Elektronické softstartéry jsou nejpokročilejší zařízení pro organizaci startování snížením napětí. Moderní technologie zajišťuje řízení rozběhového proudu a točivého momentu. Nejpokročilejší systémy také poskytují komplexní ochranu motoru a funkce rozhraní.

Soft start poskytuje následující základní funkce start a stop:

Typické požadavky na startovací proud.

Uvedená tabulka slouží pouze pro účely předběžného výběru. Skutečné požadavky na rozběhový proud závisí na vlastnostech mechanismu a motoru. Další informace naleznete v části Nízkonapěťový start.

Jak vybrat správný softstartér (softstartér)

Telefon/Fax: , E-mail: [email protected], Pracovní doba: od 9.00:18.00 do XNUMX:XNUMX (bez oběda).

© Matrix Group LLC oficiální zástupce předních světových výrobců pohonné techniky a průmyslové elektroniky v Rusku, 2004-2023

Tato stránka slouží pouze pro informační a referenční účely a za žádných okolností se nejedná o veřejnou nabídku.
YOHO stránky. profesionálně. Delta Electronics Danfoss VLT