Устройства плавного пуска для асинхронных двигателей: назначение и виды

Устройства плавного пуска (далее – УПП) предназначены для эксплуатации с асинхронными электродвигателями. УПП обеспечивает мягкий пуск привода и его плавную остановку, позволяя избежать рывков, преждевременного износа двигателя и выхода его из строя.

Проблемы пуска

При запуске асинхронного двигателя значение крутящего момента резко увеличивается, достигая 200% от номинала. Параллельно с этим возникает пусковой ток, превышающий номинальное значение в 5-8 раз.

Это может приводить к неприятным последствиям:

  • перегрев двигателя
  • выход из строя изоляции обмоток
  • повреждение кинематической цепи
  • возникновение механических рывков

Устройства плавного пуска, как упоминалось выше, минимизируют рывки и гидроудары, а также успешно справляются с различными функциями защиты:

  • предупреждают возможные обрывы фазы
  • исключают вероятность короткого замыкания при запуске электропривода
  • защищают дорогостоящее оборудование от превышения номинальной нагрузки до критического значения

Виды устройств плавного пуска

Производители выпускают механические и электрические устройства плавного пуска. Они отличаются не только конструктивно, но и по принципу действия.

Механические УПП – простейшее оборудование, предназначенное для принудительного ограничения роста скорости вращения вала. Для ее регулирования используются магнитные блокираторы, тормозные колодки и другие подобные приспособления.

Электрические УПП – современное оборудование, в конструкции которых предусмотрены параллельно соединенные тиристоры, ограничивающие напряжение, поступающее на двигатель. В некоторых устройствах, например, в таких, могут использоваться IGBT-транзисторы.

На старте значение тока максимально, поэтому энергия должна подаваться быстро, а выходить – медленно. Добиться этого можно, ограничив напряжение и контролируя значение пускового тока, что и делают УПП.

При уменьшении значения тока разгон двигателя требует больше времени, но это неудобство компенсируется плавным увеличением скорости.

Еще один важный момент использования устройств плавного пуска. Значение пускового тока не должно быть слишком низким, так как двигатель не сможет набрать рабочую скорость. Достаточно снизить его значение до 250% от номинального. Для сравнения, при прямом запуске асинхронного привода оно достигает 500-800% от номинального.

Типы управления электрическими устройствами

Производители выпускают УПП с амплитудным и фазовым управлением.

Амплитудные устройства – идеальный вариант для плавного пуска двигателя в режиме холостого хода и при эксплуатации с небольшой нагрузкой. Принцип такого управления заключается в постепенном росте напряжения на клеммах двигателя до заданного максимума.

Фазовые устройства выигрывают у амплитудных тем, что регулирование частоты тока происходит без уменьшения напряжения. Благодаря такой схеме управления двигатель сохраняет расчетную мощность даже при эксплуатации с высокой нагрузкой. Преимущество и в том, что при регулировании скорости вала мощность не уменьшается.

Заключение

В России установка устройств плавного пуска для запуска и остановки промышленных двигателей является делом добровольным. В странах ЕС действуют другие стандарты – там запрещен запуск асинхронных электродвигателей без УПП, если мощность двигателя составляет 15 кВт и более.

Покупка и установка УПП окупается уже в первый год использования, так как эксплуатационный ресурс асинхронного двигателя увеличивается, на 20-30%.

 

Регион
Rambler's Top100