Плавные пускатели

Введение.
  В настоящее время известные варианты пуска двигателей можно разделить на три основные группы:
  I. Прямой пуск;
  II. Пуск с дискретным изменением напряжения:
  · переключение со звезды на треугольник;
  · включение в обмотку статора пусковых сопротивлений;
  · применение пускового трансформатора;
  III. Плавный пуск:
  · плавным изменением величины подаваемого на двигатель напряжения;
  · плавным изменением частоты и напряжения на двигателе (частотный пуск).
  Многие механизмы в большинстве случаев не допускают прямого пуска двигателя от сети, так как такой пуск сопровождается существенными динамическими воздействиями на вал двигателя и динамическими усилиями и сверхтоками в обмотках, что приводит к быстрому выходу из строя как двигателя, так и самого механизма.
  При запуске приводных двигателей дискретным изменением величины питающего напряжения хотя и наблюдается облегчение пускового режима, но не снимаются все негативные последствия прямого пуска. Величина начального напряжения в этом случае достаточно велика, вследствие чего имеет место бросок тока в статорной обмотке и, соответственно, ударные воздействия на вал двигателя и механизм, динамические усилия и перенапряжения в обмотках. Причем, чем выше установленная мощность привода, тем последствия такого пуска более заметны. В результате срок службы двигателей резко сокращается, а затраты на профилактику и ремонт растут.
  Частотный пуск приводных двигателей решает все проблемы, однако использова­ние преобразователя частоты только для пусковых режимов нецелесообразно, так как их стоимость выше стоимости двигателя и для их настройки и обслуживания требуются специалисты высокой квалификации.
  Выход один
  Там, где в процессе работы не требуется регулирование работы приводного механизма, наиболее эффективно применять менее дорогие устройства плавного пуска.
  Состав и принцип действия
  Устройство плавного пуска (далее пускатель) обычно представляет собой нереверсивный трехфазный высоковольтный тиристорный коммутатор (ВТК) с многофункциональной системой управления (СУ) на базе микропроцессорного контроллера (МК) и развитым пользовательским интерфейсом, аппаратно обеспечиваемым устройством ввода-вывода дискретных сигналов (УВВ).
  Основным силовым элементом ВТК является тиристорный ключ, представляющий собой два встречно-параллельно включенных тиристора. Такой ключ помещается в каждую из трех фаз. Изменяя угол управления (включения) тиристоров, можно менять подводимое к статорной обмотке двигателя напряжение и, соответственно, ток. Снижение подводимого к статорной обмотке двигателя напряжения позволяет уменьшить токи в динамических режимах (при пуске) и избежать ударных нагрузок на механизм. Наличие регулятора тока обеспечивает поддержание заданного значения тока практически в течение всего времени разгона с помощью увеличения напряжения на выходе ВТК. Это достигается уменьшением угла управления тиристоров. Разгон с заданным значением пускового тока продолжается до тех пор, пока текущее значение угла управления тиристорами больше также изменяющегося угла сдвига между первыми гармониками напряжения и тока. Когда это соотношение не соблюдается, тиристоры открываются полностью. К этому моменту, однако, ток уже не должен превышать заданного значения при правильно настроенных параметрах пускового устройства.
  Изменяя коэффициент усиления и постоянную интегрирования регулятора тока, а также начальное значение угла открывания тиристоров и величину (кратность) пускового тока, можно получить требуемые динамические характеристики. Следует учесть, что величина пускового тока не должна превосходить номинального значения тока, указанного в паспорте конкретного пускового устройства.
  Функциональные возможности
  Представленные на российском рынке пускатели обеспечивают:
  1. Пуск:
  · плавный пуск с заданным темпом пуска;
  · плавный пуск с ограничением пускового тока;
  · пуск с начальным импульсом тока. Применяется для механизмов с фрикционным характером нагрузки;
  · пуск с заданным начальным моментом и с дальнейшим разгоном по заданной кривой;
  · пуск на пониженной (14% или 25%) скорости с последующим разгоном по заданной кривой. Применяется для механизмов с заправочной скоростью или работающих на дискретных скоростях.
  2. Останов:
  · плавное торможение. Рекомендуется применять для останова насосов во избежание резких скачков давления в трубах и, соответственно, сохранения нормальной работы обратного клапана;
  · останов с переходом на пониженную скорость и последующим (через заданное время) полным снятием напряжения. Применяется в основном по технологическим показаниям.
  3. Защиту двигателя:
  · от короткого замыкания при пуске;
  · от затяжного пуска двигателя;
  · от обрыва одной или нескольких фаз;
  · от перегрузки в рабочем режиме;
  · от опрокидывания двигателя;
  · от перегрева обмоток двигателя при наличии встроенного в двигатель датчика температурной защиты. В этом случае УПП не позволит повторно включить двигатель до его остывания;
  · от повторного включения. При этом устройство допустит включение двигателя не ранее чем через время, которое потребитель оговаривает при заказе.
  Применение пускателя позволяет:
  · устранить ударные токи в питающей сети и асинхронном электродвигателе (АД) при его пуске;
  · снизить пусковые токи АД;
  · устранить гидравлические удары в сети;
  · устранить механические ударные воздействия на АД;
  · предотвратить гидравлические удары при включении и выключении;
  · снизить потребление асинхронным двигателем электроэнергии в режиме малых нагрузок:
  · реактивной в 4-5 раз,
  · активной на 30-40%;
  · уменьшить нагрев асинхронного электродвигателя и повысить его срок службы;
  · повысить надежность эксплуатации, снизить износ оборудования;
  · повысить срок его службы.
  Применение пускателей в жилищно-коммунальном хозяйстве
  Сегодня пускатели применяются на насосных станциях первого, второго и третьего подъёма, водозаборных узлах, канализационно-насосных станциях, в системах технологического водоснабжения.
  Они уже управляют работой насосов, компрессоров, охладителей, вентиляторов и воздуходувок, конвейеров, поворотных двигателей и многих других механизмов.
  Кто представлен на рынке
  Сегодня на российском рынке силового оборудования Заказчику предлагается широкий выбор устройств плавного пуска как отечественных, так и зарубежных производителей.
  Низковольтные (220/380 В) устройства плавного пуска
  Для этого класса пускателей разница цен сравнительно небольшая (20-25% в пользу отечественных производителей), и на выбор Поставщика влияют сроки поставки, возможности сервисного обслуживания, известность предлагаемой торговой марки.
  Высоковольтные (3, 6, 10 к В) устройства плавного пуска
  На рынке же высоковольтных устройств плавного пуска ситуация несколько отличается. Разница в цене на однотипные пускатели отечественного и импортного производств составляет 45 — 50 %.
  Кроме этого, близость к заказчику и знание реальных условий эксплуатации делает предложение отечественного производителя более выгодным.