Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство плавного пуска асинхронных двигателей что это

Устройства плавного пуска УБПВД-ВЦ

Главная Продукция и услуги Устройства плавного пуска УБПВД-ВЦ

Пример системы безударного пуска на базе УБПВД-ВЦ.

Система безударного пуска 4-х электродвигателей механизмов с «вентиляторной» характеристикой нагрузки состоит из штатных рабочих выключателей Q1…Q4, головных выключателей QF1 и QF2, а также пусковых вакуумных выключателей в шкафах ШКА1 и ШКА2.

Пуск электродвигателя производится под управлением контроллера, расположенного в шкафу ШК в следующей последовательности. При наличии на входе контроллера сигнала готовности агрегата к пуску командой ПУСК с пульта управления (ПУ) инициализируется программа автоматического пуска. Контроллер включает пусковой выключатель QS, соответствующий запускаемому электродвигателю, а затем головной выключатель QF, подключающий устройство УБПВД к той секции шин, к которой после разгона будет подключен запускаемый двигатель. На тиристоры устройства УБПВД подается напряжение, и в запертом состоянии производится их тестирование. При положительном результате теста контроллер разрешает подачу отпирающих импульсов на тиристоры. Угол отпирания тиристоров плавно уменьшается, и на статорных обмотках двигателя начинают расти напряжение и ток.

Ток плавно нарастает до тока трогания (1,3…1,6) номинального тока двигателя, и электродвигатель начинает разгоняться. Если в процессе разгона нагрузка со стороны агрегата увеличивается, то контроллер плавно поднимает ток по линейному закону к концу разгона до величины 2…2,5 номинального. По окончании разгона контроллер включает рабочий выключатель и подключает двигатель на полное напряжение сети. При пуске синхронного электродвигателя подается возбуждение, после чего двигатель втягивается в синхронизм. Затем запираются тиристоры, отключаются головной выключатель QF и пусковой выключатель QS. Система готова к следующему пуску.

Устройство допускает 3 пуска подряд из холодного состояния. Каждый последующий пуск через 10 минут. Устройство УБПВД не только исключает негативные пусковые воздействия на электродвигатель и механизм, но и облегчает работу коммутирующей аппаратуры:

  • Включение и отключение пусковых и головных выключателей происходит в бестоковом режиме.
  • Рабочий выключатель Q после разгона электродвигателя включает вместо 6-8-кратного пускового тока установившийся ток на номинальной (подсинхронной) скорости двигателя.


Структура условного обозначения

Схема плавного пуска электродвигателей УБПВД-ВЦ тиристорным регулятором напряжения

Однолинейная схема плавного пуска электродвигателей УБПВД-ВЦ

ВТБ – высоковольтные тиристорные блоки
QSл – линейный разъединитель
QSш – шинный разъединитель
ОПН – ограничитель напряжений
ТТ – трансформатор тока

Технические характеристики устройств серии УБПВД-ВЦ

(8352) 39-00-10, 39-00-12

Каталог «Преобразовательная техника» 2.9 Mb

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей серии УПП

Устройства плавного пуска и торможения серии УПП представляют собой тиристорные переключающие устройства (регуляторы напряжения по трем фазам), обеспечивающие плавный пуск с включением внешнего шунтирующего контактора и остановку трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а также регулирование напряжения (тока) на активно-индуктивных нагрузках.

Устройства плавного пуска серии УПП объединяют функции плавного пуска и торможения, защиты механизмов и электродвигателей, а также связи с системами автоматизации.

Область применения

  • Насосные станции, вентиляторы и компрессоры
  • Транспортеры и конвейеры
  • Тяжело нагруженные и инерционные механизмы
  • Шлифовальные, металло- и деревообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование
  • Машины и механизмы с ременной, цепной и другими видами трансмиссий, редукторы

Преимущества

  • Позволяет настраивать пусковой момент
  • Уменьшает пусковой ток
  • Уменьшает потери после разгона благодаря шунтирующему контактору
  • Дает возможность каскадного пуска нескольких электродвигателей одним устройством плавного пуска
  • Улучшает условия эксплуатации приводного механизма
  • Улучшает условия эксплуатации электродвигателя, пускозащитной аппаратуры и сети энергоснабжения
  • Сокращает расходы на обслуживание
  • Возможность управления по интерфейсам RS232 или RS485

Технические характеристики

Максимальный пусковой ток, А

75, 190, 300, 480, 750, 1200, 2400

Напряжение питающей сети, В

380 +10%, -15% (для УПП1, УПП2)

690 +10%, -15% (для УПП3, УПП4)

Частота питающей сети, Гц

аналоговые и цифровые (2+3)

Выходы изолированные программируемые

аналоговые и релейные (оптронные) (2+4)

Степень защиты устройств по ГОСТ 14254

IP00 – для устройств встраиваемого (модульного) исполнения

до IP54 – для устройств шкафного исполнения

Температура окружающей среды

Параметры пуска и остановки

1 – 120 сек (безударный пуск с ограничением пускового тока)

0,1 – 1,0 Uсети. Определяет начальный пусковой момент

Используется для пуска механизмов с большим моментом трогания. Эффект достигается за счет начального импульса напряжения

Пуск с переменным ускорение

Используется для предотвращения большого ускорения в начале пуска (в механизмах с люфтом и т.п.) и для обхода резонансных зон

Виды пуска:

  • Пуск с заданным токоограничением
  • Пуск электродвигателя плавным увеличением напряжения с заданным темпом
  • Пуск с начальным броском тока для получения повышенного пускового момента

Виды торможения:

  • Остановка с заданной интенсивностью
  • Динамическое торможение

Защиты

Архивация событий

Опции

Ограничение количества пусков за заданный период времени

Торможение перед пуском

Габаритные размеры

Максимальный пусковой ток, А

Условное обозначение

УПП X Х Х Х ХУХЛ4
1234567

1 — Устройство Плавного Пуска

2 — Номер разработки: 1 — Устройства работают от 3-х фазной сети переменного тока с глухо-заземлённой нейтралью напряжением 380 В, 50 Гц; 2 — Устройства работают от 3-х фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью напряжением 380 В, 50 Гц; 3 — Устройства работают от 3-х фазной сети переменного тока с глухо-заземлённой нейтралью напряжением 690 В, 50 Гц; 2 — Устройства работают от 3-х фазной сети переменного тока с изолированной нейтралью напряжением 690 В, 50 Гц;

3 — Наличие реверса: 0 — нереверсивный, 1 — реверсивный

4 — Максимальный пусковой ток длительностью до 120 сек: 1 — 75А, 2 — 190А, 3 — 300А, 4 — 480А, 5 — 750А, 6 — 1200А, 7 — 2400А

5 — Функциональные возможности: 0 — базовое исполнение, 1 — исполнение с расширенными функциями интерфейса

6 — П-принудительное охлаждение в устройствах УПП (используется при тяжелом затяжном пуске или при регулировании напряжения на активно-индуктивных нагрузках)

-при отсутствии принудительного охлаждения (вентиляторов) буква опускается

7 — Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1

Пример условного обозначения устройства плавного пуска для асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, для трехфазной сети переменного тока с глухо-заземленной нейтралью с номинальным напряжением 380 В, 50 Гц, нереверсивный, на максимальный пусковой ток 1200 А, базовое исполнение, охлаждение – принудительное, климатическое исполнение и категория размещения – УХЛ4 по ГОСТ 15150:

Устройство плавного пуска УПП1-060П-УХЛ4 ШЕДК.650311.001ТУ

Комплект поставки

  • устройство плавного пуска УПП,
  • техдокументация.

По согласованию с Заказчиком в комплект поставки могут быть включены:

  • электродвигатель;
  • блок предохранителей;
  • шунтирующий контактор;
  • блок адаптера (предназначен для объединения ряда устройств в сеть MODBUS c управлением от персонального компьютера (ПК), поставляется с программным обеспечением на диске);
  • модуль расширения дискретных входов/выходов (обеспечивает возможность увеличения дискретных входов/выходов устройства плавного пуска, торможения и реверсирования электродвигателя для решения сложных задач: каскадные пуски электродвигателей, запуски двухскоростных электродвигателей, выполнение задач по программным алгоритмам работы, заложенным в устройстве);
  • выносной пульт.

ЧАО «Запорожский электроаппаратный завод»

Устройство плавного пуска ПБТВ

Устройства плавного пуска и регулирования скорости мощных высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей напряжением 3,3; 6,0; 10 кВ

Прямой пуск (непосредственным подключением статора двигателя к питающей сети) высоковольтных мощных синхронных или асинхронных двигателей связан с рядом технических проблем, а именно:
— величина наибольшего значения тока статора при пуске достигает 5-7 кратного значения от номинального, а следовательно, знакопеременные электродинамические усилия воздействующие на обмотку статора увеличиваются в 25-49 раз. Это приводит к ухудшению изоляции секций обмоток, изгибу лобовых частей обмотки и их преждевременному износу;
— ударный момент в системе электропривода приводит к быстрому износу соединительных муфт, задвижек, редукторов и других элементов кинематической системы эл. привода;
— значительному снижению напряжения и толчкам реактивной мощности в системах электроснабжения объектов.
Эти и другие отрицательные явления прямого пуска вынуждают заводы-изготовители крупных эл. машин ограничивать количество пусков, что приводит к главному недостатку мощного синхронного или асинхронного эл. привода — невозможность выбрать выгодный временной тариф стоимости эл. энергии.
Для исключения прямых пусков крупных синхронных и асинхронных машин с напряжением статора 3,3; 6; 10 кВ ПАО «ЗЭАЗ» разработал и серийно выпускает пускатели бесконтактные тиристорные высоковольтные серии ПБТВ. Номинальные токи ПБТВ-50А, 100А, 200А, 320А, 400А, 500А, 630А.
Кроме плавного (мягкого) пуска агрегаты ПБТВ используются в реверсивных и нереверсивных системах эл. привода для регулирования ЭДС высоковольтного эл. двигателя, часто применяемых в горно-рудной промышленности, системах водных каналов, системах газоочистки на ферросплавных заводах и в других отраслях, где технологический процесс обеспечивается регулированием высоковольтного напряжения.
В агрегатах ПБТВ применена оригинальная микропроцессорная система гальванической развязки и оригинальная система постоянного мониторинга состояния и тенденции к возможному ухудшению параметров каждого из последовательно соединённых тиристоров. Это значительное преимущество даёт возможность обслуживающему персоналу заранее, до выхода из строя тиристора, принять решение о подготовке к его замене.
Микропроцессорная система управления агрегатов ПБТВ обеспечивает следующие варианты управления эл. приводом:
— прямой пуск;
— параметрический пуск с ограничением тока статора;
— квазичастотный пуск;
— квазичастотный пуск с контролем ЭДС двигателя;
— рекуперативное торможение двигателя в генераторном режиме с контролем ЭДС.
В агрегатах ПБТВ предусмотрена связь по высокопроизводительному интерфейсу RS-232 для возможности дистанционного управления от АСУТП. Использование удобного интерфейса облегчает настройку и управление агрегатом. ПБТВ обеспечивает поддержание заданного значения пускового тока, защиту двигателя от перегрузки и обрыва фазы, осуществляет рекуперативное торможение двигателя в генераторном режиме, обеспечивает оптимальный режим пуска по нагреву обмоток двигателя, обеспечивает хранение в памяти события и выдает их на монитор.
Структура условного обозначения агрегата:

ПБТВ-х1/х2-х3х4х5х6х7-х8х9х10
ПБТВ — пускатель бесконтактный тиристорный высоковольтный
х1 — номинальный ток, А;
х2 — номинальное напряжение, В;
х3 — исполнение по назначению:
1 — для пуска асинхронных или синхронных электродвигателей;
2 — регулятор напряжения для активных и активно-индуктивных нагрузок;
х4 — исполнение по режиму работы:
1 — нереверсивный;
2 — реверсивный;
х5 — охлаждение:
0 — естественное воздушное;
1 — принудительное от встроенного вентилятора;
х6 — наличие динамического торможения:
0 — без торможения;
1 — с торможением;
х7 — степень защиты по ГОСТ 14254-96:
0 — IP00
5 — IP54
х8 — пуск:
1 — одного двигателя;
n — нескольких двигателей (n=2,3,4,5,6,7)
Время паузы между пуском первого и n-го двигателя указывается в заказе.

Вариант применения ПБТВ для n-го количества двигателей показан на рис. 1, где:
ПБТВ — пускатель бесконтактный тиристорный высоковольтный;
МПСУ — микропроцессорная система управления;
DH — датчик напряжения;
М1. Мn — синхронные (асинхронные) эл. двигатели;
QW1. QWn — вакуумные выключатели и контакторы;
QS1. QSn — разъединители;
Q1. Qn — вакуумные выключатели и контакторы;
ТА — трансформаторы тока.

В состав агрегата ПБТВ по указанию в заказе могут входить:

— выключатели вакуумные или масляные;
— контакторы выбора двигателей, разъединители и система мониторинга, регистрации и диагностики агрегата.

Применение агрегата типа ПБТВ обеспечивает окупаемость затрат на его приобретение и установку за 1,1 — 1,5 года эксплуатации ПБТВ.

Устройства плавного пуска (софт-стартеры)

Устройства плавного пуска повышают экономичность работы электрических двигателей, защищают их и смежных потребителей от аварийных ситуаций. Софт-стартеры увеличивают срок безотказной работы ЭД, выигрывая в цене у частотных преобразователей.

Области применения устройств плавного пуска

Устройства плавного пуска применяются на производствах, использующих мощные электрические двигатели и иногда ограниченные по мощности промышленные сети. Примеры приложений:

  • Строительство, добывающая и перерабатывающая промышленность (Насос для цемента, мешалка, миксеры, конвейеры и шнеки, компрессоры, мельницы)
  • Машиностроение (Станки разных типов, дробилки, червячная и бумагорезательная машины)
  • Системы водоснабжения (Погружной насос, лебедки)
  • Сельское хозяйство и ЖКХ (Сепараторы, насосы)
  • Металлургия (Электропривод)
  • Пищевая промышленность
  • Деревообработка (пилорама, ленточная и циркулярная пилы)
  • Подъемно-транспортное оборудование (эскалаторы)
  • Нефтехимическая индустрия
  • Энергетика
  • Электрические двигатели разных типов (синхронные, асинхронные)

Везде, где для производственных целей используется электрический двигатель, устройства плавного пуска (УПП) найдут себе оптимальное применение.

Назначение УПП

Устройства плавного пуска, выпускаемые в последние годы, решают все больше разных задач:

  • Стабилизируют питающую сеть, защищая подключенное к ней чувствительное оборудование (контроллеры, компьютеры)
  • Решают проблемы порчи продукции при рывках конвейеров
  • Контролируют плавность пуска, торможения и останова двигателя:
    • Ограничение пусковых токов, формирование кривой разгона и торможения (задание рампы)
    • Согласование крутящего момента и момента нагрузки
  • Защищают двигатели от:
    • Обрыва фаз и короткого замыкания
    • Перегрузки и недогрузки
    • Повышенного или пониженного напряжения, частоты сети
    • Блокировки ротора
    • Неправильного подключения, дисбалансов разных типов
    • Пробоя и перегрева
  • Организуют системы управления и сбора информации
  • Толчковый пуск
  • Экономия энергии в специфических нагрузках (например в насосно-вентиляторной)

Исполнение ряда этих функций предотвращает аварийные ситуации, риск возникновения которых высок в отсутствие УПП.

Преимущества устройств плавного пуска

Основные достоинства устройств плавного пуска:

  • Предельно быстрая реакция при отключении в аварийной ситуации
  • Существенно повышают надежность и долговечность приводных устройств/агрегатов
  • Полностью контролируют перегрузки двигателя и улучшают его защиту от неблагоприятных ситуаций, устраняют рывки и гидравлические удары
  • Организуют АСУ, за счет оперативной диагностики облегчают ремонтные работы
  • Защищают электрочувствительное оборудование от скачков мощности в сети
  • Экономят энергию
  • Дешевле частотных преобразователей

Модели приборов и аналоги

На рынке представлено множество моделей, различающихся своей функциональностью. Для примера отметим семейство CSX:

  • CSX – устройство плавного пуска/останова трехфазных АД общепромышленного типа. Подключается к общепромышленной сети (200-440 В или 200-575 В), диапазон мощностей до 110 кВт. Габариты компактные (устройства на токи 60А устанавливаются на DIN-рейку).
  • CSXi – отличается от собрата функционалом, добавлен комплекс функций защиты двигателя и контроль тока.

Недостатки

Основные недостатки устройств плавного пуска:

    Защита от короткого замыкания.

Решение проблемы: частичное решение представляют собой специальные автоматы для защиты электродвигателей. + сами УПП устойчивы к определенным значениям токов КЗ (у CSX до 10 кА + доступны защитные предохранители). В иных случаях можно обратиться к частотным преобразователям.

Возможная несостыковка с вводными автоматами. Пусковой ток хоть и снижен, но держится дольше и может вызвать срабатывание автомата защиты сети.

Решение проблемы: Подбирайте вводной автомат с учетом тока плавного пуска, а не номинального и пускового в отсутствии УПП.

Принцип работы УПП

Принцип работы устройства плавного пуска заключается в ограничении подаваемого через него напряжения от сети на нагрузку/двигатель. На рисунке показан типовой случай подключения системы через входной автомат защиты. Алгоритмы передачи мощности настраиваются, а коммутация происходит при помощи управляемых силовых ключей (чаще всего – шунтируемых контактором тиристоров). При пуске двигателя происходит преобразование электрической энергии в кинетическую (по мере разгона ток падает в несколько раз до номинального). Софт-стартер, в свою очередь, ограничивает чрезмерно большой пусковой ток в начальной стадии, коммутируя тиристоры по заданному алгоритму и с учетом показаний датчиков.

Более подробно рабочие принципы рекомендуется рассмотреть на примере моделей CSX, EMX, SSI.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Газель как поменять прокладку под головкой 406 двигатель
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector