Новости Электротехники 2(116) 2019





<  Предыдущая  ]  [  Следующая  >
Журнал №5(23) 2003

Плавный оператор

АББ Индустри и Стройтехника

Мягкий пуск обеспечивается мощной электроникой и изящными схемными решениями

Со времени появления первых электрических двигателей ведется поиск способа, позволяющего избегать резких рывков, сопровождающих их запуск. Прямой пуск двигателей – это проблема, которая ежегодно обходится промышленности в миллионы долларов. Изо дня в день на заводах и фабриках всего мира бесчисленные машины с приводами переменного тока, предназначенные для приведения в движение вентиляторов, дробилок, мешалок, насосов, транспортеров и т. д., испытывают совершенно нежелательные и излишние перегрузки. В случае прямого пуска двигателей переменного тока возникает ряд проблем.
Проблемы электротехнического характера обусловлены переходными процессами по напряжению и току, возникающими как при прямом пуске двигателя, так и при пуске с переключением со схемы звезды на схему треугольника. Такие переходные процессы могут вызывать перегрузки в местной сети энергоснабжения и приводить к слишком большим перепадам напряжения, способным неблагоприятно отражаться на другом электрическом оборудовании, включенном в ту же сеть.
Механические проблемы связаны с сильными перегрузками во всей цепи привода, включая приводимое им в движение оборудование. Эксплуатационные проблемы (например, гидравлический удар в трубопроводах), приводящие к повреждению изделий на конвейерах или, скажем, к неприятным ощущениям у пассажиров на эскалаторах, Всё это вызывает серьезные финансовые последствия, поскольку любая техническая проблема приводит либо к снижению производительности, либо к останову и дальнейшему ремонту оборудования. В промышленности, как правило, преобладающее значение имеют именно потери производительности.
Поскольку с этой проблемой приходится сталкиваться на протяжении длительного времени, для ее решения был предложен и опробован целый ряд технических идей. Так, были созданы: пускатель с переключением со схемы звезды на схему треугольника, асинхронный двигатель с контактными кольцами (двигатель с фазным ротором), преобразователь частоты.

Плавный пускатель
В конце 70-х–начале 80-х годов прошлого века появился плавный пускатель. Так же, как и преобразователь частоты, пускатель является электронным и основан на использовании тиристоров. По своим функциональным возможностям и цене он заполняет нишу между пускателями с переключением со звезды на треугольник и преобразователями частоты. Плавные пускатели позволяют регулировать напряжение на двигателе таким образом, чтобы при пуске оно постепенно повышалось, что естественным образом ограничивает пусковой ток. Это означает, что двигатель плавно набирает обороты, а механические и электрические перегрузки в нем сводятся к минимуму. Дополнительным достоинством такого пускателя является возможность его использования также и для плавной остановки двигателя.
Благодаря электронным элементам в схеме пускателя его базовую функцию можно без особого труда пополнить различными средствами индикации безопасности и отказов, что повышает степень защиты двигателя и упрощает поиск неисправностей. В качестве примеров можно назвать защиту от рассинхронизации, бросков тока и выхода температуры за допустимые пределы, а также возможность индикации нормального режима работы, наличие на двигателе полного номинального напряжения и возможность индикации определенных видов отказов. Все необходимые уставки параметров (крутизну повышения напряжения, начальные значения напряжения и т. д.) можно легко задавать с панели управления.
Плавный пускатель выполняет самое главное – плавный пуск электродвигателя и одновременно открывает дополнительные преимущества: высокую надежность, резкое снижение объема требуемых ремонтно-профилактических мероприятий, высокую степень защиты двигателя, простоту установки штатных значений параметров. Недостатком плавного пускателя является то, что его не всегда возможно использовать в приводных двигателях, требующих с самого начала развития большого крутящего момента. Объясняется это тем, что принцип работы этого пускателя основан на плавном повышении подаваемого на двигатель напряжения до максимального уровня (а при отключении – наоборот, плавное снижение напряжения до заданного уровня, при котором двигатель останавливается). Поскольку крутящий момент пропорционален квадрату напряжения, двигатель в этом случае не может сразу развить полный расчетный момент. В силу этого такой пускатель больше пригоден для электроприводов со сравнительно плавным пуском (насосы, вентиляторы, транспортеры, лифты).
PSS–PST – новая серия плавных пускателей АBB Компания АВВ уже 20 лет производит плавные пускатели. Накопленный за этот период ценный опыт позволил перейти к созданию новой современной серии. Эта серия, получившая условное название РST(B), отличается существенными усовершенствованиями по многим направлениям. Устройства снабжены прочными корпусами и отличаются высокой стойкостью изоляции всех токоведущих частей. Благодаря этому они способны выдерживать весьма суровые внешние воздействия, не подвергая опасности эксплуатационный персонал.
Применяемая электрическая схема отказоустойчива, а в маловероятном случае внутреннего отказа блок производит выключение, что предотвращает повреждение подсоединенного оборудования.
  
PSS–PST


PSТ + байпас


PST


PSS


PSS

Пускатели могут работать с током потребления двигателя от 3 до 1850 А и напряжением питания от 208 до 690 В. Новая линейка отличается рядом следующих важных особенностей:
  • малые габариты, что позволяет разместить на одной и той же установочной площадке больше пускателей;
  • простота монтажа: прибор можно либо закрепить на монтажной плате с помощью винтов (для чего достаточно четырех установочных отверстий), либо зафиксировать с помощью пружин на монтажных рейках. В обоих случаях подключение кабелей не вызывает осложнений. На переднюю панель устройства нанесены четко сформулированные инструкции по эксплуатации;
  • простота настройки: благодаря тому, что для настройки плавного пускателя достаточно задать уставочные значения трех параметров – начальную крутизну повышения напряжения при пуске, крутизну спада напряжения при выключении и начальное значение напряжения, появляется возможность подбирать параметры плавного пускателя для решения самого широкого круга практических задач. Нужные значения параметров легко устанавливаются с помощью снабженных четкими надписями регулировочных ручек на передней панели прибора;
  • применение транзисторной схемы, что, даже в случаях, требующих частых пусков и остановов двигателя, обеспечивает максимально высокую надежность и сводит к минимуму потребность в техническом обслуживании и ремонтно-профилактических работах. включение по схеме «внутри» треугольника.
Наиболее крупные устройства, входящие в выпускаемую линейку пускателей, могут включаться в электрическую схему двигателя по схеме треугольника подобно тому, как включаются пускатели с переключением схемы со звезды на треугольник. Благодаря этому токовая нагрузка на плавный пускатель снижается в раз, что позволяет расширить диапазон рабочих токов до 515 А.
По сравнению с остальными случаями включение пускателя по схеме «внутри» треугольника позволяет удовлетворить требованиям любой практической задачи при значительно меньших габаритах пускателя, что дает пользователям возможность экономить как место, так и затраты.

Серия РSS 03 ... 25 – компактные блоки на рабочий ток от 3 до 25 А. Плавные пускатели этой серии предназначены для сравнительно небольших двигателей с рабочим током в диапазоне 3 ... 25 А и номинальным напряжением 230, 400, 500, 600 В.
Выбранная конструкция позволяет устанавливать их в ряд по несколько штук на одну монтажную DIN-рейку. Устройства оборудованы байпасными контактами, включенными в главную схему, благодаря чему во время нормального режима работы снижается нагрузка на тиристоры и одновременно снижается уровень тепловыделения. Всё это позволяет создавать весьма компактные пускатели.
Каждое из устройств этой серии может быть подключено к вторичным цепям управления с напряжением 24 ... 110 В переменного и постоянного тока или 110 ... 480 В переменного тока, что упрощает их установку в существующие системы управления и одновременно сокращает требуемую номенклатуру типоразмеров.

Серии РSS 18/30 ... 300/515, PST(B) 30–1050 – легко варьируемые пускатели с рабочим током от 18 до 1850 А. Блоки этой серии предназначены для сравнительно крупных двигателей и отличаются большей гибкостью в отношении монтажа и использования.
Серии рассчитаны на номинальные значения тока потребления двигателя от 18 до 1050 А. Однако благодаря возможности включения по схеме «внутри» треугольника (подобно пускателям с переключением схемы со звезды на треугольник) такие пускатели способны работать с токами до 1850 А, что упрощает замену существующих пускателей с переключением схемы со звезды на треугольник и тем самым обеспечивает плавный пуск и остановку двигателей. Транзисторная схема (и соответственно отсутствие в главной схеме электромеханических контактов) делает эти устройства особенно пригодными для приводных электродвигателей, требующих частых пусков и остановок.
Все пускатели этих серий могут быть оборудованы схемой ограничения тока, что позволяет задавать максимальный допустимый порог пускового тока, который никогда не будет превышен независимо от заданного времени нарастания напряжения. Это упрощает настройку приводов, особенно в случаях, требующих развития высокого крутящего момента, для чего нередко требуется продолжительный разгон двигателя.
Пускатели серии PSS оборудованы четырьмя индикаторами на светодиодах: «Включено», «Напряжение в норме», «Внешняя неисправность», «Общая неисправность», а также встроенным главным реле и реле индикации отказов. Пускатели серии PST(В) имеют ЖК-дисплеи с возможностью настройки, отображения состояния с помощью меню на русском языке. Наличие перечисленных диагностических возможностей облегчает контроль пускателей и выявление отказов.
Пускатели данных серий рассчитаны на коэффициент нагрузки 110 ... 115%, что означает их способность выдерживать соответствующие броски тока в подключенных к ним двигателях.
Встроенное байпасное сигнальное реле может быть использовано для управления внешним контактором, включающим тиристоры параллельно в случае непрерывной работы или (при пуске нескольких двигателей) последовательно с помощью одного плавного пускателя.
  Наиболее крупные представители семейства пускателей PSS и PST(B) могут, подобно пускателям с переключением схемы со звезды на треугольник, также включаться в обмотку двигателя по схеме треугольника. В этом случае применение более дешевых пускателей с пониженными номиналами позволяет сократить производственные расходы.
Достоинства плавного пуска электродвигателей очевидны. Сегодня вряд ли существует область промышленного производства, которая в той или иной степени не требовала бы применения приводных двигателей и которая, следовательно, не выиграла бы от установки плавных пускателей компании АББ.
Функциональные возможности и конструктивные особенности плавных пускателей выдвигают их в число устройств, установка которых обязательна для решения целого ряда прикладных задач, с которыми приходится сталкиваться на производстве.



Очередной номер | Архив | Вопрос-Ответ | Гостевая книга
Подписка | О журнале | Нормы. Стандарты | Проекты. Методики | Форум | Выставки
Тендеры | Книги, CD, сайты | Исследования рынка | Приложение Вопрос-Ответ | Карта сайта




Rambler's Top100 Rambler's Top100

© ЗАО "Новости Электротехники"
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Segmenta Media создание и поддержка сайта 2001-2019