Теория по устройствам плавного пуска (УПП)

22.05.2019

Теория способам сделать плавный пуск электродвигателя 

Есть разные методы пуска для мотора.

рис1

Типова схема 1.1

Базовая теория по устройствам плавного пуска

Рассмотрим двигатели с короткозамкнутыми роторами. В отличие от намотанного ротора, короткозамкнутый  ротор состоит из прямых проводников, которые короткозамкнуты вместе на обоих концах. Когда такой двигатель подключен непосредственно к линии напряжения он обычно потребляет пусковой ток от 5 до 8 раз его номинального тока, в то время как результирующий пусковой момент будет примерно в 0,5-1,5 раза больше номинального крутящего момента. 

рис2

Типичные характеристики крутящего момента для запуска DOL

На следующем рисунке показана типичная начальная характеристика.  Ось X представляет скорость относительно синхронного. Скорость в то время как ось Y показывает крутящий момент и ток соответственно, с этими величинами, нормированными к их номинальном значении. Пунктирная линия обозначает номинальное значение. Для многих промышленных применений прямой онлайн запуск не удобно, так как запас в этом случае должен быть рассчитан на излишне высокого пуска тока. Более того, большинство приложений ничего не получают от высокого пускового момента. Вместо этого есть риск механического износа или даже повреждения из-за рывка при ускорении. Ускоряющий момент определяется разностью между двигателем и моментом нагрузки. На рисунке ниже показано некоторые типичные характеристики крутящего момента для постоянной скорости приложения. Для сравнительных целей, индукция характеристики крутящего момента двигателей добавлена к диаграмме.

рис3

Типичные характеристики крутящего момента нагрузки

Типичные области применения с постоянной нагрузкой  лифты, краны и конвейеры. Характеристики линейной нагрузки типичны для каландровые роликов и различных сглаживающих машин.

Квадратичная корреляция между скоростью и крутящим моментом характерна для насосов и вентиляторов. Некоторые приложения, такие как конвейеры или шнеки может потребоваться начальное повышение крутящего момента. Однако для многих приложений видно, что необходимый крутящий момент очень ниже крутящего момента, создаваемого асинхронным двигателем в DOL начало. Общий метод для уменьшения как пускового момента, так и ток должен уменьшать напряжение двигателя при запуске. На следующем рисунке показано, как крутящий момент и ток двигателя характеристики меняются, когда напряжение питания снижается.

ри4

 Уменьшенное напряжение запуска

Общее правило заключается в том, что крутящий момент при каждой операции точка примерно пропорциональна квадрату тока. Это означает, что при уменьшении тока двигателя из двух путем уменьшения напряжения питания, крутящего момента доставленный мотор будет уменьшен в четыре раза (примерно).

рис5

Это отношение является основой для любого начального метода, использующего пониженное напряжение. Видно, что возможность уменьшения пускового тока зависит от соотношения между двигателем и характеристикой крутящего момента нагрузки. За комбинацией приложения с очень низка стартова нагрузка и двигатель с очень высоким пусковым моментом, пусковой ток может быть значительно уменьшен путем уменьшения напряжение во время запуска. Однако для приложений с высокой пусковой нагрузкой может быть - в зависимости от фактического двигателя – не можно уменьшить пусковой ток вообще.

Уменьшенное напряжение запуска.

В этом разделе описываются различные методы устройство плавного пуска , которые в основе принципа пониженного напряжения, объясненного выше. Насос и его квадратичная характеристика крутящего момента используются в качестве примера.

Звездно-треугольник-стартер является простейшим примером уменьшенного напряжение стартера. Фазы двигателя подключены первой звездой; в около 75% от номинальной скорости фазового соединения поменял на треугольник. Чтобы включить запуск звезда-треугольник, оба конца всех для подключения должны быть доступны три обмотки двигателя. Кроме того, двигатель должен быть рассчитан на (выше)напряжение в соединении треугольником. На следующем рисунке показано результирующий крутящий момент и текущие характеристики.

рис6

Старт -трикутник                                              Мягкий пуск - линейное изменение напряжения

Недостатком старта звезда-треугольник  является то, что он не может быть адаптирован к специальному применению. И напряжение в звезде и в соединениях треугольника определяются поставкой, а результирующие пусковые характеристики зависят от DOL двигателя характеристики. Для некоторых применений стартер звезда-треугольник не может быть использован, так как результирующий крутящий момент в звездообразном соединении слишком низкий, чтобы начать вращение нагрузки. С другой стороны, для низкого приложения нагрузки дальнейшая экономия пускового тока невозможна даже при наличии большого запаса крутящего момента. Кроме того, в результате резкого повышения крутящего момента сначала при запуске и позже при переходе со звезды на треугольник соединение может способствовать механическому износу. Высокие переходные токи во время пуска-треугольник-перехода создают лишнее избыточное тепло в мотор. Лучшая производительность достигается при запуске линейного изменения напряжения, который может обеспечить простой электронный софтстартер. напряжение увеличивается линейно от начального значения до полногонапряжение питания с помощью контроля фазового угла результирующие характеристики крутящего момента и тока показаны в рисуноках.

Очевидно, гораздо более плавный старт по сравнению с старт звезда-треугольник и пусковой ток уменьшается. Плавный пускатель часто используется для поддержания пускового тока ниже желаемого уровеня. Для примера выше, установка текущего ограничения трехкратного номинального тока может быть желательным. На следующем рисунке показан результирующий крутящий момент и ток характеристики.

рис7

(слева)Мягкий пуск - линейное изменение напряжения с ограничением тока          Мягкий запуск - контроль крутящего момента (справа)

Еще раз рисунок иллюстрирует, что в результате производительности зависит от комбинации двигателя и нагрузки характеристики. В приведенном выше примере крутящий момент двигателя близко к крутящему моменту нагрузки примерно на половине скорости. Это значит для некоторых других приложений с другими характеристиками нагрузки (например, линейная зависимость крутящего момента от скорости) это конкретный двигатель потребуется более чем в три раза номинальный ток для запуска. Самые сложные электронные устройства плавного пуска используют крутящий момент контроль, что приводит к почти постоянному ускорению во время старта. Низкий пусковой ток также достигается. Тем не менее, этот метод запуска также использует пониженное напряжение двигателя и квадратичная корреляция между током и крутящим моментом описанный ранее все еще в силе. Это означает, что минимально возможный пусковой ток определяется сочетание характеристик двигателя и нагрузки.

Использование УПП мягких пускателей с контролем крутящего момента.

Чтобы определить, выигрывает ли конкретное приложение от использования етого.  У плавного пуска корреляция между крутящим моментом двигателя характеристика при запуске и требованием к нагрузке должен быть просчитано. Как видно из примеров выше, приложение только выиграет от использования плавного пуска, если момент нагрузки во время запуска явно ниже пусковая мощность двигателя. Тем не менее, нагрузки с высоким начальный момент пуска может также выиграть от плавного пуска. В в этом случае можно использовать начальное повышение крутящего момента, после чего пусковая планка продолжается, уменьшая пусковой ток значительно. Выгода может быть максимизирована при использовании плавного пуска с контроль крутящего момента. Чтобы можно было настроить контроль крутящего момента параметры для оптимальной производительности, характеристики нагрузки (линейная, квадратная или постоянная нагрузка, необходимость первоначального пуска крутящего момента) должен быть известен. В этом случае правильный контроль крутящего момента метод (линейный или квадратный) может быть выбран и повышение крутящего момента может быть включен при необходимости.

софтстартер купить - стоит. Хорошо подойдет устройство плавного пуска для насоса вентилятора електродивигателя

 

 

Комментарии

Пока нет комментариев

Написать комментарий