Как это? Физика вопроса.
До последнего времени пуск агрегатов с электроприводом осуществлялся включением электродвигателя в сеть толчком на полное напряжение сети. Этот способ самый простой и самый дешёвый. Для пуска привода не надо ничего, кроме коммутационного аппарата (выключателя, контактора, пускателя). Но так ли безобиден прямой пуск? Из механики Ньютона известно, чтобы вывести тело из состояния покоя, требуется несколько больше усилий, чем на то, чтобы поддерживать его последующее перемещение. Другими словами, сдвинуть шкаф с места тяжелее, чем потом катить его по паркету! Так и в электродинамике: при пуске электропривода в сети возникает значительный пусковой ток. Величина этого тока превышает номинальный ток агрегата в несколько раз, и зависит от конструкции электродвигателя и условий пуска агрегата. В свою очередь, условия пуска могут быть лёгкими, средними и тяжёлыми. Про лёгкие, средние говорить не стоит, а тяжёлые условия пуска агрегатов с электроприводом требуют принятия соответствующих мер против нарушения работы электросети. Многие компании пытаются решить этот вопрос, одна из них здесь:instart-info.ru
Тяжёлый пуск характеризует работу таких механизмов, как:
- питательные насосы высокого давления;
- дутьевые вентиляторов и дымососы;
- различного рода мельницы и дробилки.
Превышение пускового тока у этих механизмов над номинальным достигает 7 - 8 крат, т.е., если имеется электродвигатель мощностью 500 кВт с номинальным током 1000 А, то его пусковой ток может достигать 8000 А. Это уже сравнимо с током короткого замыкания (КЗ). Время разворота таких агрегатов может достигать нескольких десятков секунд. При протекании тока такой величины в сети возникает посадка напряжения, причём тем значительнее, меньше мощность сети. Снижение напряжения в течение такого длительного времени приводит к нарушениям работы оборудования, вплоть до отключения потребителей и источников питания. Особую опасность пусковые токи представляют для самого электродвигателя:
- перегрев железа, обмоток и изоляции;
- нарушение крепления обмотки в пазах и в лобовых частях;
- повышенные нагрузки на валы и подшипники агрегата.
Все эти факторы приводят к преждевременному выходу двигателя из строя.
Что делать?
Наиболее эффективным способом снижения пагубного влияния сверхтоков на электрооборудование является применение пусковых устройств – преобразователей частоты (ПЧ) или устройств плавного пуска (УПП). Оба устройства исключают прямой пуск от полного напряжения сети и все его негативные последствия.
ПЧ представляют собой генератор частоты, позволяющий подавать на привод напряжение плавно изменяющейся частоты от 0 до 50 Гц.
УПП представляет из себя устройство, преобразующее напряжение промышленной частоты в плавно (или ступенями) изменяющееся напряжение от 0 до номинала, которое подаётся на привод. Преобразование напряжения производится тиристорными блоками, включёнными встречно-параллельно.
В обоих случаях электродвигатель с приводным механизмом плавно разворачивается. Также плавно можно и остановить агрегат. Это важно, например, в системах перекачки жидкости, когда резкое прекращение циркуляции жидкости может привести к гидроударам.
Вышеуказанный производитель разработал и изготавливает компактные и недорогие ПЧ и УПП для электрооборудования 0.4 кВ, т.е. для трёхфазных электродвигателей 220/380 В и однофазных 220 В. УПП выпускаются в обычном и байпасном исполнении. Байпас – это встроенный контактор, который шунтирует пусковое устройство при его неисправности, и позволяет осуществить прямой пуск привода в аварийной ситуации. Линейка мощностей двигателей, для которых выпускаются УПП следующая:
- от 5.5 до 600 кВт обычного исполнения;
- от 7.5 до 75 кВт байпасного исполнения.
Для ПЧ от 1 до 45 кВт.
Аппаратура имеет удобный интерфейс и позволяют выполнять программируемый пуск агрегата в зависимости от технологического процесса. Перепрограммирование пуска осуществляется прямо с клавиатуры устройства.
Функции, исполняемые устройствами.
При работе устройства ЧП и УПП выполняют следующие функции:
- плавный пуск агрегата;
- плавный останов агрегата;
- мониторинг работы агрегата;
- реверс агрегата (изменение направления вращения);
- защита электродвигателя;
- зашита самого преобразователя;
- прямой пуск агрегата (для устройств с байпасом).
Остался последний вопрос: «А в чём разница между преобразователями?»
Ответ прост: «Разница в способах управления пуском. По частоте в первом случае, по напряжению во втором».
Применение разных способов пуска даёт широкое поле деятельности для тех, кто составляет программы запуска агрегатов. В каждом способе есть нюансы, и у специалистов есть возможность выбрать преобразователь под индивидуальный график пуска.
Использование УПП позволит весомо удлинить срок службы дорогого электрооборудования, что окупит затраты на приобретение устройства.
