0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое софт стартеры для асинхронного двигателя

Устройства плавного пуска (УПП) серии JKSSS

Благодаря многочисленным исследованиями и последним разработкам, появилась современная серия устройств плавного пуска электродвигателей JKSSS, выполненных на тиристорах. Компактная конструкция с оптимальным расположением компонентов (ширина шкафа 400А всего 762 мм) удобна и безопасна в обслуживании и эксплуатации.
Серия JKSSS для пуска и защиты асинхронных, синхронных электродвигателей и двигателей с фазным ротором выпускается на напряжение до 6,6 кВ (на напряжение 10 кВ и выше изготавливаются по заказу индивидуально)

Технические характеристики

Стандартные

Длительная перегрузка 125%

Перегрузка 500% — 60 сек., 600% — 30 сек.

Встроенные вакуумные контакторы ввода и байпаса производства «Тошиба»

Токоограничивающие предохранители защиты двигателя с высокой отключающей способностью категории R

Двухступенчатая полупроводниковая защита двигателя:

Для условий пуска программируется для классов 5-30

Для рабочего режима программируется для классов 5-30

Трансформаторы напряжения с первичным и вторичным предохранителями

Корпус со стальным каркасом толщиной 3 мм, степень защиты IP31

Раздельные отсеки среднего и низкого напряжения. отсек низкого напряжени удобен в обслуживании

Встроенная схема пуска/защиты

Механическая и электрическая блокировки

Опции

Степень защиты корпуса IP54

Главные распред. шины 1200 или 2000 А

Контактор для коммутации конденсатора компенсации реактивной мощности

Выбор ручного (на полное напряжение) байпаса с защитным реле типа 2Е (электронная защита от перегрузки и потери фазы) или с биметаллическим реле защиты от перегрузки

Измеряемые параметры

Процент от полного тока двигателя

Ток в фазах A, B, C, средний ток

Ток замыкания на землю (опция)

Остаточная теплоемкость двигателя с запоминанием при перерывах питания

Остаточная теплоемкость для пуска двигателя

Среднее время запуска/Время от последнего старта

Средний ток запуска

обороты в минуту, киловатты, киловольт-амперы, киловольт-амперы реактивной мощности, коэффициент мощности, мегаватт-часы

киловатты, киловольт-амперы, кВАР, амперы (все перечисленное с регистрацией даты/времени)

Устройства управления

Микропроцессорный пульт управления

Двухстрочный жидкокристаллический дисплей и сигнальные светодиоды (питание, работа, неисправность, аварийное отключение, вспомогательные реле)

Программируемая клавиатура: — пульт управления оператора
— защита системы/двигателя
— статистические данные

ЖКИ дисплей состояния и 12 светодиодных предупредительных индикаторов: POWER – питание на софт-стартер подано
RUN – софт-стартер/двигатель запущены
ALARM – свечение совместно с индикатором AUX2 оповещает о потенциальной возможности критических состояний
TRIP – свечение совместно с индикатором AUX1 оповещает об уже случившися критических состояниях
AUX 1-8 – вспомогательные реле устройства

Функциональные возможности

Последовательный коммуникационный порт RS485 с протоколом Modbus RTU или RS232 с интерфейсом Windows

Компактная система коммутации управляющих электродов на кольцевых трансформаторах

Вспомогательные контакты: переключающие, 5 А @ 240В АС макс.

Настройки: &nbsp- полный ток двигателя
&nbsp- двойные настройки: две независимые настройки
&nbsp- начальное напряжение: от 0% до 100% номинального напряжения
&nbsp- ограничение тока: от 200% до 500% полного тока двигателя
&nbsp- время разгона: от 1 до 120 сек
&nbsp- время торможения: от 1 до 60 сек
&nbsp- три пользовательских кривых разгона
&nbsp- толчковое напряжение: от 5% до 100% напряжения, от 1 до 20 сек при токе от 100% до 500%
&nbsp- пуск с броском напряжения: от 10% до 100% напряжения, от 0,1 до 2 сек
&nbsp- таймер блокировки по выбегу (обратному вращению): от 1 до 60 минут
&nbsp- таймер блокировки запусков в час:
&nbsp&nbsp от 1 до 10 запусков в час или от 1 до 60 минут между попытками старта
&nbsp- недогрузка: от 10% до 90%

сброс по перегрузке: на выбор — автоматический или ручной

Защитные функции

Электронная защита от перегрузки: — память остаточной теплоемкости (текущего состояния по нагреву) двигателя, независимая от наличия питания (вычисление по часам реального времени);
— память сброса защиты от перегрузки (запрет на сброс защиты до тех пор, пока запас по нагреву двигателя не окажется достаточным для проведения успешного перезапуска)

Дисбаланс фаз/потеря фазы

Замыкание на землю (опция)

Реверс фаз/чередование фаз

Перегрузка по току

Количество пусков в час

Перегрузка по току

Замыкание тиристора (SCR)

Сохранение данных

Электронная защита от перегрузки:

Сигналы ошибок: замыкание тиристора, обрыв фазы, включение независимого расцепителя на вводном аппарате, дисбаланс фаз, чередование фаз, перегрузка, перегрев, перегрузка по току, короткое замыкание, потеря нагрузки, замыкание на землю (опция), отключение по ускорению тахогенератора, отключение по фазе статора, отключение по датчику температуры (RTD) и другие отключения

Время торможения на выбеге

Количество пусков в час

Время между запусками

Журнал событий: до 60 событий. Записи включают причину, дату, время, фазные токи и ток замыкания на землю

Примечание: параметры справочные, уточняются при заказе

Особенности радиоэлектроники и ее физические основы

Главная > Шпаргалка >Коммуникации и связь

СОФСТАРТЕРЫ

Что такое софтстартеры?

Что такое софтстартеры? Для чего применяют софтстартеры? Представленная ниже информация позволяет полностью получить ответы на эти вопросы.

Софтстартеры (другое название устройство плавного пуска) имеют своим назначением организацию управления электродвигателями. Также софтстартеры обеспечивают защиту электрических приводов асинхронных электродвигателей.

Основной функциональностью софтстартеров является обеспечить плавный пуск электродвигателей.

предотвращают образование высоких пиков тока в электросетях

убирает возникновение механических ударных нагрузок, которые возникают при пуске электрических двигателей в прямом, без софтстартерного включения, режиме.

Главной особенностью использования асинхронных двигателей является отсутствие совпадения крутящего момента с нагрузкой при запуске электродвигателя и при его работе. В момент запуска крутящий момент увеличивается в полтора-два раза. Это становится причиной потери работоспособности кинематической цепи привода.

Читать еще:  Двигатель ветерок 8 технические характеристики

В случае подключения асинхронного двигателя в режиме прямого пуска, реальное напряжение подаваемое на двигатель выше номинального напряжения в несколько раз, приблизительно в 4-8 раз. Естественно это негативно отражается на работе всей системы электроснабжения, включая включенных в сеть различных потребителей электричества. Если же мощности двигателей большие, порядка десятков и сотней кВт, то отрицательное воздействие взлетов напряжения при пусках оказывает разрушительное действие на сами электродвигатели, передаточные механизмы, на конечные исполнительные механизмы.

Как раз для предотвращения этих отрицательных моментов и предназначены софтстартеры.

Софтстартеры убирают скачки пускового тока, которые формируют нагрузки в электродвигателе, приводящие к разрушению его обмоток, износу и поломкам передаточных механизмов электропривода, снижении качества выполняемых асинхронными электродвигателями технологических процессов.

Софтстартер работает по следующему принципу: момент, наращиваемый асинхронным двигателем пропорционален квадрату напряжения, приложенного к нему. В основном, софтстартеры ориентированы на применение амплитудных способов управления, что позволяет их использовать при запуске в холостом или с небольшой нагрузкой режимах. Сейчас существуют софтстартеры основанные на фазовых способах, которые могут запускать электродвигатели с тяжелыми пусковыми режимами «номинал в номинал». Такие устройства дают возможность запускать асинхронные электродвигатели намного чаще, причем софтстартеры позволяют задействовать энергосберегающие функции и регулировать коэффициент мощности.

Таким образом, софтстартеры увеличивают срок службы двигателя, что приводит к значительному снижению капитальных затрат и экономии финансовых средств предприятия.

Дополнительно Вы можете ознакомиться с производимой нашей компанией продукцией: устройство плавного пуска, прибор контроля изоляции.

Софтстартер — устройство для плавного пуска электродвигателя. Характеристики софтстартеров.

Одним из самых главных недостатков асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором является наличие в них больших пусковых токов. И если теоретически методы их снижение были хорошо разработаны уже довольно давно, то вот практически все эти разработки (использование пусковых резисторов и реакторов, переключение со звезды на треугольник, использование тиристорных регуляторов напряжения и т.д.) применялись очень в редчайших случаях.

Все резко изменилось в наше время, потому что благодаря прогрессу силовой электроники и микропроцессорной техники на рынке появились компактные, удобное и эффективное устройства плавного пуска электродвигателей ( софтстартеры ).

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей — это устройства, которые значительно увеличивают срок эксплуатации электродвигателей и исполнительных устройств, которые работают от вала этого двигателя. При подачи напряжения питания обычным образом, происходят процессы, которые разрушают электродвигатель.

Пусковой ток и напряжение на обмотках двигателей, в момент переходных процессов, значительно превышают допустимые значения. Резкий пуск:

приводит к износу и пробою изоляции обмоток,

значительно сокращает срок службы подшипников, как самого двигателя, так и пристроил «сидят» на вале электродвигателя.

Для обеспечения необходимой пусковой мощности, приходится увеличивать номинальную мощность питают электрических сетей, которая приводит к значительному подорожанию оборудования и перерасходы электроэнергии.

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

В момент пуска электродвигатель является серьезным источником электромагнитных помех, которые возбуждаются работу электронного оборудования, питается от этих же электрических сетей, или находятся в непосредственной близости от двигателя.

Если произошла аварийная ситуация и двигатель перегрелся или сгорел, то, в результате нагревания, 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 бывшем месте.

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.

Регулированными параметрами по обыкновению есть:

время торможения электродвигателя.

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

При запуске напряжения прыжком увеличивается к установленного значение начального напряжения, а потом плавно за заданное время разгона поднимается к номинальному значению. Электродвигатель будет при этом плавно и быстро розганяться к номинальной скорости.

Применение софстартеров позволяет уменьшить пусковой «бросок» тока к минимальным значениям, уменьшает количество применяемых реле и контакторов, выключателей. Обеспечивает надежная защита электродвигателей от аварийной перегрузка, перегрева, заклинивание, обрыва фазы, снижает уровень электромагнитных помех.

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 предельного нагрузки устройства плавного пуска.

2. Максимальное число запусков на час. По обыкновению оно ограничено софтстартером. Необходимо, чтобы количество запусков на час электродвигателя не превышало этот параметр.

3. Напряжение сети. Каждое устройство плавный пуск рассчитан на работу при определенному напряжению. Напряжение сети питания, должно отвечать паспортным значением софтстартера.

Устройство плавного пуска – софтстартер. Как обеспечить плавный пуск мощного электродвигателя.

Одной из серьезных задач автоматизации электропривода переменного тока, всегда была организация пуска двигателя, особенно мощного, в работу. Причин необходимости решать эту задачу, существует несколько.

Первая связана с броском тока во время пуска. Пока двигатель не набрал нужные обороты, ток, протекающий через его обмотки, имеет величину, большую, чем в номинальном режиме. В случае если такой ток будет протекать продолжительное время, двигатель перегреется и выйдет из строя.

Читать еще:  Горит лампа температуры двигателя авенсис

Вторая причина организации условий пуска обусловлена особенностями работы технологического оборудования. Не каждое механическое устройство способно быстро набрать обороты, вследствие чего прямой пуск, может привести к повреждению механизма или разрушению муфт или трансмиссии.

Долгое время пуск асинхронных двигателей осуществляли либо напрямую, либо вводя дополнительные сопротивления в обмотку статора. Введение сопротивлений ограничивало ток через обмотки, что в свою очередь приводило к замедленному нарастанию оборотов вала двигателя. Решение действенное но не всегда удобное. Так как требуется двухступенчатое процедура включения.

Современная реализация данного метода получила название устройства плавного пуска или софтстартера. Основу конструкции софтстартера составляют тиристоры, включенные встречно-параллельно в каждой фазе. (Вместо пары тиристоров может использоваться симистор). Основным достоинством тиристора считается возможность его открытия в произвольный (управляемый) момент времени. Это позволяет, например, пропускать не всю полуволну питающего напряжения, а только его часть. Использование тиристоров позволяет регулировать среднее значение напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя. Изменяя значение этого напряжения от некоторой величины до номинального значения, можно ограничить бросок пускового тока и уменьшить ускорение, с которым раскручивается вал двигателя.

Для этого в современных софтстартерах имеется возможность задания времени, в течение которого будет производиться пуск. Также система управления отслеживает величину тока и может при необходимости, выполнить ее ограничение.

Система управления софтстартером реализуется, как правило, на микропроцессорной базе, что позволяет получить множество дополнительных преимуществ. К ним относятся разнообразные защиты двигателя, несколько вариантов пуска и останова, возможность работы в составе сложных систем автоматизации. В случае самодельного изготовления подобного устройства плавного пуска – софтстартера можно применить и упрощенные схемы управления тиристорами. Разумеется, подобная схема может быть реализована и для однофазного двигателя.

В настоящее время использование устройств плавного пуска оправдано не только технически, но и экономически. Использование софтстартеров значительно продлевает ресурс оборудования и снижает вероятность возникновения аварийных режимов при работе в сетях с ограниченной мощностью. Наряду с преобразователями частоты, эти устройства постепенно становятся основой всего современного регулируемого электропривода. При использовании мощных двигателей в бытовых сетях с низкой нагрузочной способностью, использование подобного устройства плавного пуска является практически необходимостью. Так как непосредственное включение двигателя в сеть зачастую приводит к срабатыванию предохранителей и автоматов защиты сети.

Схе­ма ти­рис­торно­го ус­трой­ства плав­но­го пус­ка а­син­хрон­но­го э­лек­трод­ви­га­те­ля. Соб­рать сво­и­ми ру­ка­ми.

Зачем понадобился плавный пуск двигателя

Итак, проблема — на котельной есть насосы подпитки котла водой. Всего два насоса, и включаются они по команде от системы слежения за уровнем воды в котле. Одновременно может работать только один насос, выбор насоса осуществляет оператор котельной путем переключения водяных кранов и электрических переключателей.

Насосы приводятся в действие обычными асинхронными двигателями. Асинхронные двигатели 7,5 кВт включаются через обычные контакторы (магнитными пускателями). А поскольку мощность большая, то пуск очень жесткий. Каждый раз при пуске возникает ощутимый гидроудар. Портятся и сами двигатели, и насосы, и гидросистема. Иногда такое ощущение, что трубы и краны сейчас разлетятся вдребезги.

Кроме того, когда котёл остывший, и в него резко подается горячая вода (более 95 °С), то происходят неприятные явления, напоминающие взрывообразное бурление. Бывает и наоборот, воду с температурой 100 °С можно назвать холодной – когда в котле находится сухой пар с температурой почти 200 °С. В этом случае тоже происходят вредные гидроудары.

Всего на котельной два идентичных котла, но во втором установлены частотники на насосы. Котлы (точнее, парогенераторы) вырабатывают пар с температурой более 115 °С и давлением до 14 кгс/см2.

Жаль, что конструкцией котла в электросхеме не предусмотрено было плавное включение двигателей насоса. Хотя котлы итальянские, на этом было решено сэкономить…

Повторюсь, что для плавного включения асинхронных двигателей мы имеем на выбор такие варианты:

  • схема «звезда-треугольник»
  • система плавного пуска (мягкий пуск)
  • частотный преобразователь (инвертор)

В данном случае необходимо было выбрать тот вариант, при котором бы было минимальное вмешательство в рабочую схему управления котлом.

Дело в том, что любые изменения в работе котла должны быть обязательно согласованы с производителем котла (либо сертифицированной организацией) и с надзорной организацией. Поэтому изменения должны быть внесены незаметно и без лишнего шума. Хотя, в систему безопасности я не вмешиваюсь, поэтому тут не так строго.

Мои постоянные читатели знают, что теперь, после сдачи экзаменов в Ростехнадзоре, я имею полное право выполнять работы по КИПиА в котельной.



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.

Читать еще:  Двигатель cat 3306 технические характеристики

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.

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.



4 типа пуска электродвигателя

Эксплуатация асинхронных электрических двигателей тесно связана с необходимостью ограничения пусковых токов для сохранности моторов. Ограничение величины пусковых токов осуществляется в ходе выбора той или иной схемы запуска электродвигателя. На практике широко используются следующие типы запуска двигателя:

  • прямой пуск;
  • плавный пуск;
  • звезда-треугольник;
  • частотное регулирование.

Рассмотрим каждый из представленных выше способов пуска асинхронного электродвигателя более подробно.

Прямой пуск

Это наиболее популярный способ включения асинхронного электрического двигателя. Требуется всего одно действие – включение мотора в электросеть на зафиксированной частоте и номинальном напряжении тока. После прямого запуска электромотор начинает набирать обороты с высокой скоростью. Главное достоинство этой схемы – выгода с экономической точки зрения. Прямой пуск можно выполнять без использования иных устройств, на установку которых нужны дополнительные средства. Есть у этого типа запуска и недостатки.

Прямой пуск подходит исключительно для маломощных моторов, т. к. их пусковые токи не настолько большие, как у более мощных собратьев (моторов, приводов и т.д.). Тем не менее, даже эти токи оказывают большую нагрузку на электрическую сеть, ведь они могут в 10 и более раз превышать номинальные, что негативно сказывается на кабелях, питающих мотор, и на электросети в целом. Высокие токи плохо влияют и на обмотку самого мотора

Плавный пуск

Плавное включение электрического мотора возможно при наличии устройства плавного пуска (софтстартера). Его задачей является удержание параметров двигателя в безопасных рамках на протяжении всего времени запуска. Такое устройство исключает перегрев мотора, разрушение обмоток и негативное воздействие на питающую сеть.

Можно использовать софтстартеры механического и электрического, а также комбинированного типа. Первые имеют вид жидкостных муфт, тормозных колодок либо блокировок, использующих силу магнетизма. Они имеют простую конструкцию и отличаются высокой надежностью, однако имеют ограниченный функционал. Устройства электрического типа позволяют регулировать параметры мотора в ходе пуска более широко и постепенно.

Звезда-треугольник

Схема «звезда-треугольник» подразумевает двухэтапное безопасное подключение электрического двигателя:

  1. Сперва мотор запускается в рамках схемы «Звезда», которая подразумевает использование низких пусковых токов. Некоторое время двигатель питается по этой схеме и плавно набирает обороты.
  2. После набора определенного числа оборотов в минуту мотор переключается на схему «Треугольник», которая требует для работы высокие пусковые токи. Здесь двигатель выходит на проектную мощность.

Для реализации данной схемы пуска потребуется трехполюсный выключатель, три контактора, тепловое реле и реле времени. Преимущества этого типа запуска аналогичны преимуществам плавного пуска, описанного выше.

Частотное регулирование

Под частотным регулированием понимание использование частотно-управляемого привода. Данное устройство регулирует частоту вращения ротора электромотора. В конструкцию частотного преобразователя входит инвертор и выпрямитель. К преимуществам запуска двигателя через частотное регулирование относится большой выбор значений для регулировки количества оборотов, увеличение ресурса мотора, максимальный пусковой момент и экономия электрической энергии по сравнению с другими способами запуска мотора.

Недостатки у частотного регулирования также имеются. Это сравнительно высокая цена преобразователей для мощных моторов, а также высокий уровень помех, которые наблюдаются поблизости от этих устройств.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector