Функционирование любого электромотора связано с образованием в сети так называемых пусковых токов. Эти токи могут превышать рабочие значения в несколько раз, в связи с чем возникает угроза и обмоткам мотора, и питающей линии.
Решить эту проблему может устройство плавного пуска. Данное приспособление позволяет предотвратить скачкообразное нарастание и связанные с этим угрозы.
Современное устройство плавного пуска (УПП) дает возможность не только обеспечить плавное нарастание нагрузки, но и имеет другие важные функции, такие как возможность контролировать параметры подключенного электродвигателя, изменять условия остановки мотора, отключать двигатель в случае перегрузки и т.д. По своей конструкции такое устройство представляет собой полупроводники, которые могут переходить в открытое\закрытое состояние, тем самым регулируя нагрузку. УПП также может быть укомплектовано дисплеем, силовыми контактами, расцепителями и пр.
Ситуации, в которых оправдано использование устройств плавного пуска, разнообразны. Среди них – следующие:
- эксплуатация мощного оборудования и электромоторов, особенно асинхронных трехфазных, в которых рабочие токи имеют высокие значения. Для таких устройств даже при номинальной работе будут часты ложные срабатывания, просадка напряжения и прочие недостатки, которые повлияют и на работу подключенного оборудования. УПП позволяет решить эту проблему.
- Технология не допускает рывков при запуске оборудования. Например, в случае с конвейерами рывковые движения строго запрещены, так как резкий пуск может стать причиной поломки, причем это актуально как при старте конвейерной ленты, так и при ее торможении.
- Перегрузка электросетей, в которых токи и так выше номинальных значений. При запуске двигателя, питаемого от такой сети, нередки случаи перегрева трансформаторов или срабатывания автоматики на ТП и КТП.
- Длительный прямой запуск, осложняющий разгон электромотора.
Если имеет место хотя бы один из перечисленных факторов, то есть смысл включить в сеть устройство плавного пуска. Оно обеспечит надежность и стабильность функционирования системы.
Выбор УПП
Рассмотрим теперь, на что важно обращать внимание при выборе устройства плавного пуска. Основное требование к такому прибору – это надежная стабильная работа в течение длительного времени. Хорошо зарекомендовали себя УПП следующих производителей:
- Schneider Electric – реализует УПП аналогового и цифрового типов, обладающих широким набором дополнительных функций,
- Siemens – надежные УПП, единственным минусом которых является высокая цена,
- ABB – проверенный производитель надежных УПП, обладающих рядом дополнительных функций,
- Danfoss – простые в установке и эксплуатации УПП, разнообразный функционал и возможность подключения оборудования различной мощности.
Плавный запуск оборудования может быть реализован по-разному. Поэтому при выборе УПП важно также иметь в виду рабочие параметры используемого электромотора. Это, в первую очередь, следующие:
- номинальный ток при пуске мотора,
- рабочее значение тока – позволяет установить соотношение нагрузок УПП,
- время пуска – тот отрезок времени, за которое двигатель набирает номинальные технические параметры работы,
- время остановки,
- количество включений в единицу времени – как правило, УПП применяется при двух– или трехкратном включении в час. В этом случае расходы на приобретение и монтаж устройства плавного пуска будут оправданы, так как ресурс двигателя будет значительно экономиться.
Еще один критерий выбора УПП – это степень тяжести запуска. Можно выделить три степени:
- легкая – пусковая мощность отличается от номинальной максимум втрое. Как правило, это оборудование с небольшой механической нагрузкой, такое как моторы с холостым пуском, насосное оборудование, вентиляторы и пр.,
- средняя – перегрузка достигает четырехкратного размера, а время запуска увеличивается до 30-50 секунд. Пример – смесители, установки для дробления и перемалывания, ряд конвейеров,
- тяжелая – перегрузки достигают шестикратного размера и более. В качестве примеров можно привести краны, лебедки с нагрузкой, шнеки, сепараторы и т.п.
Категория пуска определяется следующим образом: пусковой ток делится на рабочий номинальный. Если перегрузка чересчур велика, то кроме УПП необходимо будет включить в систему частотный регулятор.
Управление устройствами плавного пуска
В зависимости от типа включения и выключения все УПП делятся на цифровые и аналоговые. Наиболее распространен первый тип. Аналоговые УПП функционируют при помощи потенциометра и переключателя, в цифровых же имеется микроконтроллер, который измеряет параметры сети и подает команды на управление.
Цифровые УПП комплектуются, кроме того, различными анализаторами, контроллерами рабочих характеристик, защитными приспособлениями и др. Некоторые устройства также могут быть оснащены функционалом удаленного доступа, позволяющим управлять ими через мобильное приложение.
Другие возможности УПП:
- защита от перегрузок – обязательный элемент практически всех современных УПП,
- блок плавного разгона – позволяет исключить рывки на старте,
- блок импульсного разгона – дает возможность сдвигать вал двигателя под высокой нагрузкой,
- плавная остановка – эта функция необходима в тех случаях, когда технический процесс запрещает резкую остановку, или же когда повторный запуск мотора требует предварительной плавной остановки,
- другие типы защит – от перекоса по фазам, снижения рабочего тока и частоты, обрыва линии.
УПП также различаются по количеству фаз, разделяясь на двух– и трехфазные. В первом случае запуск выполняется через две фазы, а третья подключается напрямую к двигателю. У таких устройств присутствует известная асимметричность, однако их плюсом является доступная стоимость и компактность.
Трехфазные УПП обладают полной симметричностью, что обуславливает их более высокую стоимость. Использование таких устройств имеет смысл там, где применяется оборудование, работающее под высокой нагрузкой, а также технологические процессы предусматривают частые коммутации.
