Jak funguje softstartér elektromotoru?
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 info@industriation.ru nebo zavoláte na bezplatné číslo 8 800 550-72-52. Specialisté obchodního oddělení vyberou vybavení, poradí s případnými dotazy a budou monitorovat dodávku.
Přímé spouštění elektromotoru může způsobit náhlé proudové rázy, které negativně ovlivňují zařízení a mohou vést k jeho poruše. K vyřešení tohoto problému byl vyvinut softstartér. V tomto článku se podíváme na princip fungování takových zařízení, jejich možnosti v řízení napětí a různé oblasti jejich použití.
Než přejdeme k softstartéru, podívejme se na hlavní způsoby spouštění elektromotorů:
Přímý start (Direct-On-Line, DOL)
Tato metoda je nejjednodušší a zcela běžná. Jeho nevýhodou je však vysoký startovací proud, který může vést k přetížení elektrické sítě a mechanickému namáhání hřídele motoru.
Počínaje hvězdou-trojúhelník
Tato metoda snižuje rozběhový proud, ale je omezena na použití u třífázových motorových systémů a neposkytuje hladký start.
Softstartér
Právě tato metoda umožňuje plynulý rozběh, který výrazně snižuje náběhové proudy a mechanické zatížení zařízení. Dnes jsou softstartéry stále populárnější v průmyslových a domácích aplikacích.
Jak funguje softstartér?
Softstartér je komplexní systém, který zahrnuje polovodičová zařízení a regulátory. Hlavním cílem je plynulá změna napětí na vinutí elektromotoru po celou dobu startu – tím je možné snížit startovací proudy a zajistit plynulou akceleraci motoru na provozní otáčky.
Jednou z klíčových součástí zařízení je tyristorový modul, který řídí přívod napětí do vinutí motoru.
Tyristory jsou polovodičová zařízení, která mohou propouštět proud pouze v jednom směru a jsou řízena řídicími signály.
Proces měkkého startu začíná postupným zvyšováním napětí na vinutí motoru. Tohoto efektu je dosaženo řízením úhlu otevření tyristorů. Se zvyšující se dobou otevírání se napětí na vinutí postupně zvyšuje, což má za následek plynulé zrychlení.
Záruka kontroly napětí
Řídicí jednotky softstartéru monitorují výstupní proud a napětí úpravou úhlů zážehu tyristoru nebo použitím jiných metod řízení k udržení specifikovaného startovacího profilu.
Jednou z hlavních výhod tohoto typu zařízení je možnost naprogramovat různé startovací profily v závislosti na požadavcích konkrétního systému – to umožňuje optimalizovat startovací proces pro různé typy zátěží a zařízení.
Сферы применения
Průmyslová čerpadla
Softstartéry umožňují hladký start čerpadel, což snižuje vodní rázy a zabraňuje zbytečnému opotřebení zařízení.
Kompresory
Měkký start pomáhá snižovat mechanické namáhání kompresorů a zvyšuje jejich životnost.
Větrací systémy
Spouštění ventilačních systémů postupně zabraňuje náhlým změnám proudění vzduchu a zlepšuje provozní efektivitu.
Dopravníky
Poměrně často se v průmyslových oblastech používají k přesunu materiálů dopravníky. Softstartéry pomáhají předcházet trhání a opotřebení dopravníkového pásu a zajišťují hladký a spolehlivý provoz.
Důlní zařízení
V těžebním průmyslu řídí elektromotory například výtahy a ventilační systémy. Softstartéry zlepšují bezpečnost a účinnost takového zařízení.
Klimatické systémy
V domácích a komerčních budovách se softstartéry používají v klimatizacích a tepelných čerpadlech pro efektivnější a pohodlnější řízení parametrů klimatu.
Trakční zařízení
V dopravním průmyslu se softstartéry používají ke spouštění elektromotorů ve vlacích, výtazích a eskalátorech, čímž se snižuje opotřebení a zvyšuje se spolehlivost.
Válcovny
V metalurgickém průmyslu se SCP používají k řízení válcovacích stolic, což zlepšuje produktivitu a kvalitu produktů.
Zařízení s citlivou elektronikou
V moderních systémech obsahujících citlivou elektroniku pomáhá použití softstartérů předcházet poškození nebo poruchám, které mohou být způsobeny náhlými proudovými rázy.
Firma YES Group se elektroinstalačním pracím věnuje již 7 let a při první návštěvě k Vám zdarma pošle specialistu na konzultaci! Podmínky platí v rámci Moskvy a do 100 km od moskevského okruhu!
Zanechte poptávku na našem webu a získejte 20% slevu na projekt a práci! Další užitečné informace o elektroinstalačních pracích v sekci „Blog“.