Электродвигатели широко используются в промышленности, на транспорте, в бытовой технике — повсюду, где нужны механическая энергия и вращение. Но при запуске мощных электродвигателей часто возникают проблемы: резкие броски тока, механические перегрузки, скачки напряжения в сети. Это приводит к поломкам оборудования и нарушениям техпроцесса.
Чтобы обеспечить плавный разгон двигателей большой мощности, применяют специальные устройства — плавные пуски. Сегодня мы подробно рассмотрим их устройство и принцип действия, области применения и особенности выбора для конкретных задач.
Устройства плавных пусков
Эти устройства представляют собой электронные устройства, которые постепенно увеличивают напряжение и ток, подаваемые на обмотки электродвигателя при запуске. За счет этого двигатель разгоняется не скачкообразно, а плавно — без рывков и перегрузок.
Основными элементами плавных пусков являются тиристоры или симисторы — силовые электронные ключи, которые постепенно открывают доступ к питающей сети. Управление осуществляет специальная схема, которая задает нужный темп нарастания напряжения для плавного ускорения вращения вала двигателя.
Типы и модификации плавных пусков
Существует несколько разновидностей устройств плавного пуска, отличающихся способом регулировки и числом управляемых фаз:
- Однофазные — регулируют только одну фазу трехфазного двигателя. Простые и дешевые, но обладают худшей плавностью запуска.
- Двухфазные — управляют двумя фазами из трех. Лучше по плавности, но дороже однофазных.
- Трехфазные — регулируют все три фазы. Обеспечивают самый плавный пуск и наименьшие перегрузки.
Также бывают плавные пуски:
- С обратной связью по току и напряжению двигателя. Точнее регулируют разгон для более плавного пуска.
- Реверсивные — для запуска двигателя в обоих направлениях вращения.
- С дополнительными защитными и коммутационными функциями.
Выбор плавных пусков
Выбор устройства плавного пуска зависит от мощности и типа двигателя, условий эксплуатации, требуемой плавности и других факторов.
Основные параметры, которые необходимо учитывать:
- мощность двигателя — чем выше, тем мощнее должен быть пускатель;
- трехфазный или однофазный двигатель — определяет тип устройства;
- питание от сети или от преобразователя частоты — для ИПЧ нужны специальные УПП;
- наличие взрывоопасных зон — необходима соответствующая защита пускателя.
Также выбор зависит от нужной интенсивности запусков, от требований к габаритам и условиям размещения.
Применение плавных пусков
Устройства плавного пуска широко применяются в промышленности для управления мощными электроприводами насосов, вентиляторов, конвейеров, компрессоров, подъемно-транспортного оборудования. Реже их используют для плавного пуска ленточных транспортеров, экскаваторов, электровозов.
Основные преимущества применения плавных пусков — это:
- плавный разгон без рывков и ударов;
- уменьшение механических нагрузок в приводных механизмах;
- снижение токовых пиков в сети;
- защита оборудования от поломок при запуске.
В зависимости от механизма удается предотвратить от 20% до 70% всех аварийных остановов систем.
Также плавные пуски повышают ресурс работы самих электродвигателей и экономят электроэнергию. За счет оптимизации процессов запуска и меньших механических потерь снижение потребления достигает 10-30%.
Заключение
Как мы убедились, плавные пуски на основе силовой электроники — это современное эффективное решение для запуска мощных электроприводов. Они обеспечивают мягкий разгон без рывков и перегрузок, продлевают срок службы оборудования и снижают его аварийность.
Плавные пуски выпускаются в различных конструктивных исполнениях и адаптированы для управления двигателями широкого спектра мощностей. Грамотно подобрав и настроив такое устройство, можно существенно увеличить надежность и эффективность практически любого электропривода.
