Устройство плавного пуска: что это такое, принцип работы, виды, для чего используется

Такой прибор, как устройство плавного пуска, еще иногда называют устройством плавного запуска, мягким пускателем, УПП и т.п. Единой терминологии, как ни странно, пока еще не предусмотрено. Потому в рамках данной статьи могут полноправно использоваться всевозможные термины – сути это не меняет.

Что такое устройство плавного пуска

Для начала стоит рассмотреть, что, собственно говоря, представляют собой устройства для мягкого пуска. Данные электроустройства активно используются в так называемых асинхронных электромоторах. Они позволяют в момент проведения их пуска держать определенные показатели двигателя (например, электронапряжение, токи и т.д.) в определенных границах. Благодаря использованию УПП, можно снизить пусковой ток, исключить возможность перегревания двигателя, устранить рывки на механических компонентах мотора. Таким образом, обеспечивается значительное повышение срока службы любого электромотора.

Главным назначением устройства для плавного запуска, следовательно, является управление исключительно процессом пуска мотора, а также его остановки. Это крайне важно, поскольку к наиболее существенным проблемным сторонам любых асинхронных электромоторов относят:

  1. Проблемы с согласованием моментов нагрузки с крутящими моментами самого электромотора.
  2. Наличие высоких пусковых токов, которые могут превышать номинал в разы.

Отмечено, что в момент пуска показатели крутящего момента на двигателе могут составлять до 200 процентов от нормы, что быстро приводит к его поломке. Да и сам стартовый ток в это время может в разы превышать номинальный показатель. Разумеется, в этом случае можно ожидать преждевременного износа мотора.

Как раз для того, чтобы нормализовать и выровнять перечисленные показатели, и было разработано УПП.

По каким принципам функционируют УПП

Главной проблемой асинхронных двигателей является то, что в момент начала работы моменты его силы прямо пропорциональны квадрату возникающего в нем напряжения. Это приводит к серьезным рывкам роторной части как вначале, так и после прекращения работы электромотора, становясь причиной возникновения слишком больших индукционных токов.

Принцип действия УПП

УПП могут быть выполнены в механическом, электрическом, а также электромеханическом варианте.

Соответственно, механическая разновидность устройств мягкого запуска должна препятствовать скачкообразному увеличению оборотов электромотора, одновременно уменьшая крутящий момент. Такие УПП могут быть сделаны в виде тормозной колодки, гидромуфты, магнитного блокировщика и т.п.

Если же речь идет об электрических моделях, то они воздействуют на ток, усиливая либо понижая его напряжение постепенно. При этом разгон мотора осуществляется плавным образом, вплоть до номинальных показателей.

Обычно данные устройства работают на амплитудном методе управления, поэтому могут справляться с пуском оборудования при слабонагруженном режиме, либо вовсе на холостом ходу.

Более совершенные устройства последних моделей работают на фазовом методе управления, поэтому могут успешно работать на электроприводах, которые характеризуются так называемым тяжелым пусковым режимом. Благодаря их использованию, можно проводить запуск двигателей большее количество раз в течение непродолжительного времени.

Электромеханические модели сочетают в себе все перечисленные способы работы в той или иной степени.

Чтобы пуск двигателя был произведен плавно, без бросков тока, применяются два метода:

  1. Ограничение токов в обмотках электродвигателя. Для этой цели обмотку реализуют в виде трех катушек, которые соединяются между собой в форме звезды. Свободными концами они выводятся на коллекторы, которые, в свою очередь, закрепляются к хвостовику вала. К коллекторам подключается реостатное устройство. Значение его сопротивления в самый момент запуска возрастает до максимума. В дальнейшем оно понижается, что приводит к росту тока, а мотор приводится в плавное движение.
  2. Уменьшение напряжения и силы тока, которые подаются на статорную часть двигателя. Это может быть также реализовано двумя способами: через реостатный или автотрансформаторный механизм, либо через ключевые схемы симисторного или тиристорного типа.

Как раз ключевые схемы и являются основой для устройств мягкого пуска. Стоит также иметь в виду, что частотные преобразователи не позволяют мягко запускать мотор, он только способен компенсировать быстрое нарастание крутящих моментов, при этом сами пусковые токи не ограничиваются.

ustroystvo_planovogo_puska-1-1-3.jpg

Как произвести подключение прибора

Разумеется, прибор потребуется подключить к электросети. Также потребуется определить способ шунтирования. Даже при том, что шунтирующий контактор коммутирует контактор номинальный, потребуется пользоваться моделью, рассчитанной на запуск напрямую. Нужно будет уделить внимание фазировке. В противном случае, во время первого же пуска случится короткое замыкание.

Есть модели устройств плавного запуска, которые поддерживают шестиприводный метод подключения. Оно потребует больше кабелей, однако это позволит подключать УПП к двигателю большей мощности.

Также нужно учесть, что во время расчета вводного автомата для электродвигателя, который подключается к сети напрямую, учитываются номинальные токи, которые протекают в течение длительного времени, а также пусковые токи, длящиеся всего 2-3 секунды.

Если же использовать УПП, то пусковые токи будут меньше, однако будут протекать минуту, а то и две. Автоматика может «подумать», что мотор выключен, а идущие токи, выше номинального в несколько раз, являются следствием аварии. В результате система будет отключена.

Чтобы этого не случилось, нужно предусмотреть наличие специального автомата, который позволит устанавливать дополнительные режимы мягкого пуска, либо выбирать автоматику, показатели номинального тока которой соответствует пусковым токам во время работы устройства ПП.

В остальном же порядок подключения устройств для обеспечения плавного запуска должен происходить в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией. Причем, его сможет выполнять лишь квалифицированный специалист, имеющий определенный уровень допуска.

Управление УПП

Главным образом, встречается два типа управления: амплитудное и фазное. В основе амплитудного управления лежит постепенное увеличение подаваемого напряжения, которое поступает сразу на клеммные соединения. Это позволяет производить запуск двигателей с минимальными нагрузками, либо вовсе на холостом ходу.

При фазовом же управлении показатели мощности электродвигателя не понижаются, а регулируется состояние тока на фазах. Это позволяет проводить пуски даже при очень больших нагрузках. Затем мощность плавно наращивается уже в процессе работы электромотора.

Плюсы применения устройств плавного пуска

Среди наиболее значимых преимуществ УПП можно назвать:

  1. Увеличение показателя надежности всех компонентов электродвигателей за счет снижения механических перегрузок.
  2. Улучшение защиты от перегрузки внутри электросети.
  3. Улучшение показателей торможения и разгона мотора.
  4. Снижение пусковых токов до номинального значения.

Все вышеперечисленное приводит к значительной экономии времени и средств, которые могли бы пойти на ремонт электромотора в результате его выхода из строя из-за нестабильного запуска или остановки.

Вы всегда можете приобрести устройства плавного пуска Schneider Electric, Eton, Siemens по привлекательным ценам в нашем интернет-магазине.

Назад к списку статей
Узнавайте первыми
Подпишись и получай оповещения об акциях, скидках и новых коллекциях