Устройство плавного пуска двигателя
Устройство, используемое с электродвигателями переменного тока
Компактное устройство плавного пуска для трехфазной машины, 15 кВт/10 л.с.

Устройство плавного пуска двигателя — это устройство, используемое с электродвигателями переменного тока для временного снижения нагрузки и крутящего момента в силовой передаче и скачков электрического тока двигателя во время запуска. Это снижает механическую нагрузку на двигатель и вал, а также электродинамические нагрузки на подключенные силовые кабели и электрическую распределительную сеть , продлевая срок службы системы. [1] : 150 

Он может состоять из механических или электрических устройств или их комбинации. Механические плавные пускатели включают муфты и несколько типов соединений, использующих жидкость , магнитные силы или стальную дробь для передачи крутящего момента, аналогично другим формам ограничителя крутящего момента . Электрические плавные пускатели могут быть любой системой управления, которая уменьшает крутящий момент путем временного снижения входного напряжения или тока , или устройством, которое временно изменяет способ подключения двигателя в электрической цепи .

Принципы работы

Цифровое устройство плавного пуска

Всякий раз, когда якорь электродвигателя движется , как действие двигателя , так и действие генератора происходят одновременно; электромагнитная сила, создаваемая действием генератора, противодействует желаемому действию двигателя и эффективно создает переменное сопротивление двигателя, которое увеличивается со скоростью двигателя. Когда к двигателю прикладывается напряжение, это сопротивление определяет ток, потребляемый двигателем. В состоянии покоя сопротивление относительно низкое, поэтому пусковой или пусковой ток может быть высоким, если к двигателю приложено полное линейное напряжение. По сравнению с двигателями постоянного тока, двигатели переменного тока, как правило, имеют значительно более высокое сопротивление статора и, соответственно, более низкий пусковой ток. [1] : 24 

Тем не менее, запуск асинхронных двигателей через линию сопровождается пусковыми токами, которые в 7-10 раз превышают рабочий ток, а двигатели с более высоким КПД могут испытывать пусковые токи, которые в 10-15 раз превышают рабочий ток. Кроме того, пусковой крутящий момент может быть в 3 раза выше рабочего крутящего момента. Переходный пусковой крутящий момент может создать внезапное механическое напряжение на машине, что приводит к сокращению срока службы. Более того, высокий пусковой ток нагружает источник питания, что может привести к провалам напряжения. В результате срок службы чувствительного оборудования может быть сокращен. [1] Другим распространенным побочным эффектом, особенно в жилых установках, является падение напряжения в источнике питания объекта, создаваемое высоким пусковым током, которое видно как мерцающие огни.

Плавный пускатель непрерывно контролирует напряжение питания двигателя во время фазы запуска. Таким образом, двигатель настраивается на поведение нагрузки машины. Механическое рабочее оборудование ускоряется плавно. Это продлевает срок службы, улучшает рабочее поведение и сглаживает рабочие процессы. Электрические плавные пускатели могут использовать твердотельные устройства для управления потоком тока и, следовательно, напряжением, подаваемым на двигатель. Они могут быть подключены последовательно с линейным напряжением, подаваемым на двигатель, или могут быть подключены внутри петли треугольника (Δ) двигателя , подключенного по схеме треугольника , контролируя напряжение, подаваемое на каждую обмотку. Твердотельные плавные пускатели могут контролировать одну или несколько фаз напряжения, подаваемого на асинхронный двигатель, причем наилучшие результаты достигаются при трехфазном управлении. Плавные пускатели, управляемые через две фазы, имеют тот недостаток, что неуправляемая фаза всегда будет показывать некоторую несимметрию тока по отношению к управляемым фазам. Обычно напряжение контролируется обратно -параллельно включенными кремниевыми управляемыми выпрямителями ( тиристорами ), но в некоторых случаях при трехфазном управлении элементами управления могут быть обратно-параллельно включенные тиристор и диод . [2] [3]

Другим способом ограничения пускового тока двигателя является последовательный реактор . Если для последовательного реактора используется воздушный сердечник, то можно спроектировать очень эффективный и надежный плавный пускатель, который подходит для всех типов трехфазных индукционных двигателей [синхронных / асинхронных] в диапазоне от 25 кВт 415 В до 30 МВт 11 кВ. Использование воздушного сердечника для плавного пускателя последовательного реактора является очень распространенной практикой для таких приложений, как насос, компрессор, вентилятор и т. д. Обычно приложения с высоким пусковым моментом не используют этот метод.

Приложения

Устройства плавного пуска можно настроить в соответствии с требованиями индивидуального применения. По сравнению с частотно-регулируемыми приводами устройства плавного пуска требуют очень мало пользовательских настроек. Некоторые устройства плавного пуска также включают процесс «обучения» для автоматической адаптации настроек привода к характеристикам нагрузки двигателя, чтобы снизить требования к пусковому току при запуске. В насосных приложениях устройство плавного пуска может избежать скачков давления, которые могут привести к гидравлическому удару . Системы конвейерных лент можно запускать плавно, избегая рывков и нагрузок на компоненты привода. Вентиляторы или другие системы с ременными приводами можно запускать медленно, чтобы избежать проскальзывания ремня, а также скачков давления воздуха. Устройства плавного пуска можно увидеть в электрических вертолетах с дистанционным управлением, и они позволяют лопастям ротора наматываться плавно, контролируемым образом, а не резко. Во всех системах устройство плавного пуска ограничивает пусковой ток и, таким образом, улучшает стабильность источника питания и снижает переходные падения напряжения, которые могут повлиять на другие нагрузки. [4] [5] [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Siskind, Charles S. (1963). Электрические системы управления в промышленности. Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc. стр. 150. ISBN 978-0-07-057746-6.
  2. ^ "Устройства плавного пуска". machinedesign.com. 2014-07-16.
  3. ^ "Reliance Electric GV3000 Drive 50V4160 | Automation Industrial". 50v4160.com . Получено 2024-01-02 .
  4. ^ Бартос, Фрэнк Дж. (2004-09-01). "AC Drives Stay Vital for the 21st Century". Control Engineering . Архивировано из оригинала 17 сентября 2008 года . Получено 28 марта 2008 года .
  5. ^ Eisenbrown, Robert E. (2008-05-18). "AC Drives, Historical and Future Perspective of Innovation and Growth". Основной доклад на 25-й годовщине Висконсинского консорциума электрических машин и силовой электроники (WEMPEC) . Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин, США: WEMPEC. стр. 6–10. Архивировано из оригинала 2007-08-18 . Получено 2008-03-28 .
  6. ^ Jahns, Thomas M.; Owen, Edward L. (январь 2001 г.). «Приводы переменного тока с регулируемой скоростью в новом тысячелетии: как мы к этому пришли?». IEEE Transactions on Power Electronics . 16 (1): 17–25. Bibcode : 2001ITPE...16...17J. doi : 10.1109/63.903985.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Motor_soft_starter&oldid=1251900900"