Для чего нужно устройство плавного пуска

Устройство плавного пуска представляет собой электрическое устройство, используемое в асинхронных электродвигателях, которое позволяет поддерживать параметры мотора в безопасных пределах во время запуска. Его применение уменьшает пусковые токи, снижает вероятность перегрева устройства, устраняет тряску в механических приводах, что в конечном итоге увеличивает срок службы двигателя.

Основными проблемами асинхронных электромоторов являются:

  • невозможность согласовать крутящий момент двигателя с моментом нагрузки;
  • высокий пусковой ток.

Во время запуска крутящий момент часто достигает 150-200% за доли секунды, что может привести к выходу из строя трансмиссии привода. В этом случае пусковой ток может быть в 6-8 раз выше номинального, что создает проблемы со стабильностью питания. Устройства плавного запуска позволяют избежать этих проблем, что делает ускорение и торможение двигателя более медленными. Это позволяет снизить пусковые токи и избежать тряски в механической части привода или гидравлических ударов в трубах и клапанах при запуске и остановке мотора.

устройство плавного пускаВиды устройств плавного пуска

На сегодняшний день для плавного запуска устройства используются три типа УПП: с одной, двумя и всеми контролируемыми фазами.

Первый тип применяется к однофазному двигателю, чтобы обеспечить надежную защиту от перегрузки, перегрева и уменьшения воздействия электромагнитных помех.

Как правило, схема второго типа включает в себя полупроводниковую палату с байпасным проводником. Как только двигатель достигнет номинальной скорости, срабатывает байпасный контактор и подает прямое напряжение на двигатель.

Трехфазный тип является наиболее оптимальным и технически совершенным решением. Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без фазового смещения.

Принцип работы устройства плавного пуска

Основная проблема асинхронных двигателей заключается в том, что момент силы, развиваемый электрическим двигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что вызывает сильную тряску ротора при запуске и остановке двигателя.

Устройство плавного пуска асинхронного двигателя может быть как механическим, так и электрическим, либо комбинировать оба типа.

Механические устройства непосредственно противодействуют резкому увеличению оборотов двигателя и ограничивают крутящий момент. Это могут быть тормозные колодки, жидкостные сцепления, магнитные блокираторы, противовесы с разрывом и т. д.

Подобные электрические устройства позволяют постепенно увеличивать ток или напряжение начального опорного уровня до максимума, чтобы плавно запускать и разгонять двигатель до его номинальных оборотов. Эти режимы работы обычно используют методы контроля амплитуды и, следовательно, способны запускать оборудование на холостом ходу или при низкой нагрузке. Устройство плавного пуска электродвигателя нового поколения использует методы фазового управления и по этой причине способны запускать электрические приводы, которые характеризуются тяжелыми режимами запуска «от номинала до номинала». Данные УПП обеспечивают более частые запуски и имеют встроенный режим энергосбережения и коррекции коэффициента мощности.

Преимущества устройства плавного пуска

Основными достоинствами плавного пуска выступают:

  • повышение уровня надежности составляющих цепь механической передачи элементов и узлов двигателя;
  • улучшение защиты двигателя от сетевых перегрузок, скачков напряжения и обрыва фаз;
  • улучшение показателей в процессе торможения и разгона двигателя;
  • снижение пусковых токов до номинальных показателей;
  • уменьшение сроков на ТО;
  • обеспечение надежной организации системы управления технологическими процессами.

устройство плавного пускаКак выбрать устройство плавного пуска

При кратковременном включении асинхронного двигателя в его роторе возникает ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов уменьшается до номинальной величины, соответствующей потребляемой электрической машиной мощности. Это явление усугубляется тем, что в момент разгона крутящий момент на валу также увеличивается. В результате защитные автоматические выключатели могут сработать, а если они не установлены, то другие электрические устройства, подключенные к той же линии, могут выйти из строя. В любом случае даже если аварии не произошло, при запуске электродвигателей наблюдается повышенное потребление электроэнергии. Устройства плавного запуска используются для полной компенсации или устранения подобного явления.