УСТРОЙСВО ПЛАВНОГО ПУСКА И АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Объем продаж устройство плавного пуска с каждым годом увеличивается. С чем это связанно, и зачем вообще они нужны? Устройство плавного пуска, само название говорит о себе, предназначено для ограничения пусковых токов асинхронного двигателя и для его защиты.

Асинхронный двигатель – это электрическая машина, в которой наиболее оптимально сочетаются простота конструкции и технологичность изготовления, простота обслуживания (практически не требуется) и надежность, долговечность и относительно невысокая стоимость. Именно из-за этого асинхронные двигатели массово используется в промышленности, и  потребляют около 80% электрической энергии, которая производится в мире. Наряду с неоспоримыми преимуществами асинхронные двигатели имеют два существенных недостатка. Первый – большой пусковой ток, который в 5 – 7 раз превышает номинальный. Второй – скорость вращения зависит только от частоты питающей сети и числа пар полюсов. Что касается регулирования скорости, то это отдельная тема, которой уделено много внимания на сайте, а мы рассмотрим электроприводы механизмов, в которых не требуется регулирование скорости.

А зачем ограничивать пусковые токи, спросит неискушенный в приводной технике читатель? По большому счету их можно и не ограничивать, если мощность двигателя 1 – 2 кВт, а если, например, 200 кВт или 800 кВт, то при прямом пуске возникает просадка питающего напряжения из-за перегрузки трансформаторного ввода и падения напряжения на проводах. Если мы привыкли к миганию освещения из-за прямых пусков, то электрооборудование, подключенное к этому вводу, может самопроизвольно отключиться (контакторы), сработать аварийная защита от перегрузки по току на трансформаторной подстанции, сработать аварийная защита от пониженного напряжения, произойти сбой электронного оборудования и т.д. Кроме электрических перегрузок асинхронного двигателя и трансформаторной подстанции возникают механические перегрузки, как асинхронного двигателя, так и приводного механизма.

До недавнего времени основным техническим решением, позволяющим хоть в какой-то мере ограничить пусковые токи, было переключение обмоток двигателя со «звезда» на «треугольник». Такое переключение возможно только в том случае если напряжение двигателя, при соединении обмоток «звезда»/«треугольник», будет равным 660/380 В. На эту тему написано сотни статей, защищено десятки диссертаций, но что-то существенным образом изменить не удавалось. По-прежнему меняли контакторы, которые быстро срабатывались, использовали электромагнитные и гидравлические муфты для уменьшения механических перегрузок приводных механизмов, пока не появилось альтернативное решение.

УСТРОЙСВО ПЛАВНОГО ПУСКА И ФУНКЦИИ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Устройство плавного пуска позволяет ограничивать пусковой ток асинхронного двигателя за счет изменения (регулирования) напряжения на его обмотках. В качестве регулирующего элемента используются встречно параллельно включенные тиристоры. Изменяя угол отпирания тиристоров, регулируют напряжение на обмотках двигателя. Устройство плавного пуска позволяет регулировать напряжение в функции времени и в функции тока.

Устройство плавного пуска, в котором напряжение изменяется в функции времени, позволяет плавно изменять напряжение от нуля до уровня напряжения сети за фиксированное время, которое Вы задаете. При этом ток двигателя не контролируется и не осуществляется его защита. Вопрос защиты асинхронных двигателей решается отдельно.

Устройство плавного пуска, оснащенное датчиками тока, позволяет регулировать напряжение в функции тока, т.е., регулировать напряжение так, чтобы ток, в процессе разгона, оставался постоянным. Такой режим особенно эффективен при разгоне приводов с большим моментом инерции. При этом ток контролируется и осуществляется полная защита, как двигателя, так и приводного механизма.

Устройство плавного пуска Данфосс VLT MCD 200 поставляется как с датчиками тока, так и без них. Регулирование осуществляется по двум фазам, а третья идет напрямую. После разгона двигателя включается обводной контактор, который входит в состав изделия.

Устройство плавного пуска Данфосс VLT MCD 500 поставляется только с датчиками тока. Регулирование осуществляется по трем фазам. После разгона двигателя формируется сигнал на включение обводного контактора, который не входит в состав изделия. Осуществляется полная защита асинхронного двигателя и приводного механизма.

Об особенностях применения устройств плавногго пуска готовится оттдельная статья, в которой детально рассматриваются все ошибки, которые допускаются при выборе УПП.