Софтстартер что это такое

Устройства плавного пуска для частного дома. Софтстартеры на сайте Недвио

Многие частные дома оборудованы системами с различной мощностью: у скважины она одна, у отопительного котла — другая, а у шлифовальной машины — третья. Чтобы ограничить интенсивность, генерируемую во время запуска электрического устройства, используются устройства плавного пуска для частного дома или, как их еще называют, софтстартеры. Они позволяют избежать падения напряжения и повреждения электрической системы и всех подключенных к ней устройств.

Однако правильная работа таких изделий возможна только при правильной установке. На что же нужно обратить внимание? Расскажем обо всем по порядку.

Софтстартеры. Что это такое? Принцип работы

Это устройство отвечает за плавный пуск различного электрооборудования в доме и применяется для ограничения так называемого текущего хода. Это связано с очень высоким током во время запуска устройств с мощным асинхронным двигателем, таких как источники питания или лампы. Указанное воздействие, из-за того, что его значение превышает номинальный ток, может привести к перегрузке сети, что связано с возможностью возникновения дефектов — как связанных с конкретными устройствами, так и всей электропроводки в доме.

При применении софтстартеров происходит медленное, постепенное повышение напряжения устройств до значения 100%. Благодаря этому двигатель «запускается» медленно, что выражается в низком крутящем моменте. Устройство получает полную мощность только через некоторое время, благодаря чему мы избегаем ситуации резкого увеличения интенсивности, которая приводит к вышеупомянутым эффектам.

Функционирование системы плавного пуска также связано с выключением устройства. Его процесс такой же, только с точностью наоборот.

Для чего использовать софтстартеры и устройства плавного пуска в своем доме? Очевидно, они пригодятся для всех мощных устройств, работа которых оказывает сильное влияние на подачу электричества в доме. Чаще всего это скважинные насосы и котлы.

Как выбрать устройство плавного запуска для дома?

Важно правильно подобрать софстартер для дома, с учетом всех характеристик устройства. В противном случае мы можем не помочь, а навредить нашей энергосети. Поэтому следует обратить внимание на несколько важных параметров, на основе которых мы подберем устройство плавного пуска:

Абсолютная мощность

Ее значение должно быть равным или превышать номинальный ток двигателя устройства, с которым софтстартер будет работать. Но что, если в программе «softstart» будет работать несколько двигателей? Тогда необходимо суммировать значения номинального тока этих устройств и настроить систему на полученное значение.

Относительная мощность

В рамках этого параметра у нас есть два варианта — либо мощность софтстартера будет соответствовать мощности двигателя, либо быть немного выше.

В первом случае речь идет о двигателях, которые характеризуются нормальным запуском, не превышающим стандартное значение мощности. Номинальная мощность устройства плавного пуска должна соответствовать номинальной мощности двигателя. Среди устройств с нормальным запуском отметим: компрессоры, лифты, центробежные насосы и эскалаторы. Если двигатель имеет защиту от перегрузки, выберите устройство плавного пуска с классом запуска 10.

Однако если мы имеем дело с устройствами, которые отличаются частыми пусками с высокой мощностью или несколькими запусками в течение короткого времени (например, 10 в час), следует выбирать устройство плавного пуска с номинальной мощностью, превышающей значение устройства. Такая ситуация относится, в частности, к дробилкам, мельницам, смесителям и центробежным вентиляторам. Если у них есть защита от перегрузки, рекомендуется выбрать софтстартер с классом запуска 30.

Учитывая мощность двигателя, мы можем заменить 4 кВт, 11 кВт, 15 кВт, или даже 22 кВт или 30 кВт, — они адаптированы для работы с действительно мощными двигателями.

Начальная мощность

В этом случае мощность должна быть равна квадратичному отношению вращения к крутящему моменту двигателя.

Синхронная скорость мотора

Этот параметр определяется величиной оборотов в минуту.

Перегрузки

Этот параметр важен для устройств с особенно тяжелым запуском. Значение перегрузки мягкого пускателя должно соответствовать значению двигателя.

Температура окружающей среды

Это определяется путем расчета средней дневной температуры, которая преобладала вокруг системы плавного пуска. Максимальные значения температуры варьируются в зависимости от типа устройства плавного пуска — поэтому мы должны обратить внимание на информацию, предоставленную производителем.

Количество запусков в час

Не все софтстартеры способны работать в условиях частых запусков, поэтому обязательно обратите внимание на данный параметр.

Другие параметры

При установке для двигателей со значительной инерцией или пусковым моментом, выбор устройства плавного пуска должен также учитывать такие параметры, как: время пуска, цикл перегрузки, пусковой ток, цикл изменения нагрузки, момент инерции приводной массы и электромагнитная совместимость.

Как выбрать софтстартер для дома? Другие параметры

Помимо указанных факторов, которые важны для адаптации системы к конкретному двигателю конкретного устройства, следует также обратить внимание на другие параметры устройства:

Софтстартеры. Производители и цены

Учитывая, что от работы данной устройства зависит не только исправность оборудования, к которому оно подключено, но и исправность электропроводки дома, мы рекомендуем выбирать софтстартеры только от проверенных и известных производителей, в частности: ABB, Scheider Electric, Eaton, Aniro, Breve.

Что касаемо цен. Софтстартеры — недешевое оборудование. Самые дешевые устройства плавного запуска будут стоить 7.000-10.000 рублей. Они, в принципе подойдут для домашнего использования. Однако если вы хотите подключить софтстартер к мощному скважинному насосу или котлу, мы рекомендуем рассмотреть более совершенные модели по ценам от 15.000 рублей. Промышленные софтстартеры будут стоить еще дороже, но в нашим доме просто нет устройств, для которых была бы нужна подобная мощность.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Источник

Устройство плавного пуска

2021-09-29 Промышленное 6 комментариев

Устройства плавного пуска (Софт-стартеры) предназначены для плавного разгона и торможения электродвигателей, ограничения пусковых токов в момент запуска и согласования момента нагрузки с крутящим моментом двигателя.

Не секрет, что асинхронные двигатели, при запуске, имеют высокие значения пусковых токов, превышающие в 6-8, а в некоторых случаях даже в 10 раз, номинальный ток и существенное увеличение крутящего момента, что негативно влияет на работу самих двигателей. Кроме того, это приводит к просадке напряжения питающих сетей, что в свою очередь сказывается на работе другого электрооборудования.

Есть несколько вариантов решения данной проблемы. Чаще всего для этого используется подключение двигателя по схеме “Звезда-Треугольник”, через устройства плавного пуска и преобразователи частоты. В данной статье рассматривать будем только УПП, но вкратце расскажу и о двух других вариантах.

Запуск по схеме звезда-треугольник осуществляется следующим образом — в начальный период разгона двигателя, его обмотки соединены звездой, что обеспечивает пониженный ток. По истечении определенного времени, задаваемого реле выдержки времени, происходит переключение на «треугольник», что обеспечивает полный ток и крутящий момент.

Данный способ эффективен при пуске двигателя либо без нагрузки, либо при легком пуске. При запуске двигателя под большой нагрузкой этот метод неприменим. Также данная схема может использоваться только с двигателями, у которых обмотки рассчитаны на напряжение сети 380/660В.

Использование преобразователей частоты позволяет добиться того, что двигатель уже в момент запуска будет работать на номинальном токе и с номинальным крутящим моментом. Также использование частотного привода позволяет осуществлять плавный останов двигателя, в отличии от схемы звезда-треугольник, где единственным способом остановки может быть только прямой останов.

Применение частотного преобразователя оправдано в тех случаях, когда требуется управление регулированием скорости двигателя. Если же регулирование не требуется, то в этом случае оптимальным решением будет применение устройств плавного пуска.

Благодаря этим устройствам, удается избежать проблем, связанных с запуском, обеспечивается плавный пуск двигателей с ограничением пускового тока и углового ускорения, регулировка времени разгона и торможения двигателя. Все это способствует увеличению срока службы оборудования и стабилизации напряжения в сетях.

Кроме того, в софт-стартеры встроены целый ряд различных функций защит —

Несмотря на то, что устройства плавного пуска выпускаются большим количеством различных фирм — производителей и у каждого есть свои особенности, общий принцип работы устройства одинаков для всех. И заключается он в регулировании действующего значения выходного напряжения.

В момент запуска электродвигателя софт стартер ограничивает питающее напряжение (30 — 60 % от номинального напряжения), затем постепенно наращивая его до номинала. При этом снижается пусковой ток и скорость его нарастания, увеличивается время пуска двигателя. Такой тип запуска позволяет также уменьшить и пусковой момент на валу.

Также как и частотные преобразователи, устройства плавного пуска позволяют осуществить плавный останов двигателя, что в свою очередь способствует предотвращению гидроударов в системах водоснабжения, повреждению материалов на ленточных конвейерах и т.д.

Устройство и принцип действия софт стартеров

Регулирование действующего значения напряжения осуществляется при помощи тиристорных модулей, которые в свою очередь управляются микропроцессором, расположенным на плате управления. В зависимости от типа софт-стартера, может осуществляться регулировка напряжения в двух фазах, обычно такая схема реализована в более бюджетных вариантах, либо в трех фазах.

В первом случае встречно-направленные тиристоры устанавливаются в первой и третьей фазах– по два. Один из тиристоров предназначен для положительного полупериода, второй – для отрицательного. В третьей фазе, которая условно называется неуправляемой, значение тока равно сумме значений тока в первых двух фазах (управляемых). При такой схеме, напряжение одной фазы все время будет присутствовать на двигателе.

Более функциональным является регулирование напряжения в трех фазах. В данном случае можно строить различные кривые разгона, управлять моментом, реализовать функцию энергосбережения.

При пуске сигнал приходит на тиристоры таким образом, чтобы проходила только последняя часть каждого полупериода синусоидального напряжения. Далее сигнал поступает все раньше, в соответствии с установленным временем разгона, и все большее напряжение будет проходить через тиристоры. В конце концов сигнал отправляется точно после прохождения нуля, после чего через тиристоры проходит уже полное напряжения. После разгона, тиристоры находятся в открытом состоянии, а сетевое напряжение приходит на клеммы двигателя.

При плавном останове происходит обратный процесс. Изначально тиристоры пропускают полное напряжение, а при начале останова уменьшают его в соответствии с установленным временем.

Помимо тиристорных модулей и платы управления, устройство плавного пуска может иметь также встроенное реле перегрузки, измерительные трансформаторы тока, термисторную защиту, дисплей и клавиатуру, радиатор и вентиляторы, интерфейсы связи.

Многие устройство плавного пуска имеют встроенный байпасный контактор в главной цепи, что является вообще отличительной особенностью данного вида устройств. Если встроенный байпас не предусмотрен, то рекомендуется использовать обычные внешние контакторы.

Байпас – это шунтирующий, обходной путь, создаваемый в обход некоторых участков или элементов электрической цепи.

Байпасный контактор применяется для подключения двигателя напрямую к питающей сети, по окончанию процесса запуска, после того, как УПП разгонит двигатель на номинальные обороты и необходимость в нем отпадает. При торможении, контактор отключится и двигатель снова подключается к устройству плавного пуска.

Такая схема связана с тем, что при работе устройства плавного пуска его силовые элементы, в частности тиристоры, сильно нагреваются, что приводит, во первых, к выделению тепла, которое необходимо где-то рассеивать, а во вторых, к преждевременному выходу их из строя. Можно конечно использовать дополнительный теплоотвод (радиаторы, вентиляторы), но это ведет к увеличению габаритных размеров, цены. А так, как софт-стартер нужен только в момент запуска, то получается, что проще будет вывести его из работы на то время, пока двигатель работает в номинальном режиме.

Выбор устройства плавного пуска

При выборе УПП определяющим является номинальный ток двигателя и условия запуска.

При легком и нормальном пуске, например, при работе с центробежными насосами, компрессорами, мощность УПП выбирается такой же, как и мощность подключаемого двигателя, можно с небольшим запасом.

При тяжелом пуске под нагрузкой, или повышенной частоте запусков, желательно выбирать более мощный УПП, на один типоразмер больше. Также это относится к работе устройств в условиях тяжелой эксплуатации, в частности повышенной температуры окружающей среды.

Повышенной частотой запусков считается более 10 запусков в час.

На этот показатель влияют несколько факторов, таких как ток нагрузки, температура, время пуска и коэффициент продолжительности включения, который определяет, как долго УПП работает, по сравнению с общим временем цикла.

Ниже в таблице приведены режимы пуска, в зависимости от типа нагрузки. Эти данные подойдут для предварительного выбора, для более точного подбора оборудования, рекомендую воспользоваться программами конфигураторами для выбора устройств плавного пуска, такими например, как ABB ProSoft, или Win-Soft Starter для Siemens.

Подключение устройства плавного пуска

Существуют две схемы подключения устройств. В первую очередь это линейное подключение, которое можно сказать, является стандартным и подключение внутри треугольника. Сразу надо уточнить, что по второй схеме можно подключать не все устройства плавного пуска.

Линейный способ подключения наиболее распространенный, все устройства в цепи (коммутационные аппараты защиты, разъединения) в данном случае подключаются просто последовательно с УПП. Двигатель может быть подключен по схеме «звезда» или «треугольник».

В схеме подключения внутри треугольника фазы устройства плавного пуска соединяются последовательно с отдельными обмотками двигателя. Когда УПП находится внутри треугольника, через него проходит только 58 % от номиналь-
ного тока. Поэтому в данном случае, для экономии, можно уменьшить типоразмер устройства. Но при этом придется использовать для соединения УПП и двигателя 6 проводников, в отличии от линейной схемы, где необходимо 3 провода.

Важно учитывать, что при подключении внутри треугольника нельзя использовать устройства плавного пуска, которые регулируют напряжение только в двух фазах из трех.

В остальном подключение софт стартера не сильно отличается от подключения того же частотного преобразователя.

Питание на входные силовые клеммы R,S,T, которые могут быть также обозначены как L1,L2,L3 и шунтирующий контактор КМ, приходит с автоматического выключателя QF, вместо которого могут также использоваться предохранители.

Двигатель подключается к выходным силовым клеммам U,V,W.

После плавного пуска двигателя, софт стартер отключится, с клемм 1 и 2 поступает сигнал на катушку байпасного контактора, силовые контакты КМ замкнутся и двигатель будет работать напрямую от сети.

Клеммы 7,8,9 и 10 относятся к цепям ручного запуска и останова УПП. Кнопка Пуск подключается на 9 клемму, кнопка Стоп на 8. На 7 клемму подключена кнопка аварийного останова (грибок). Плавный пуск электродвигателя начинается при кратковременном нажатии кнопки Пуск, а при нажатии Стоп, начинается процесс останова. Аварийный стоп обеспечивает мгновенный останов двигателя.

Программируемый релейный выход 3 и 4 можно использовать для вывода статуса состояния УПП (работа, готовность, неисправность, разгон). В настройках можно задать временную задержку на срабатывание.

Аналоговый выход 11,12 можно использовать для измерения действующего значения тока двигателя. Может подключаться к внешнему амперметру.

Настройка устройства плавного пуска

После того, как все электрические цепи будут подключены, для корректной работы УПП необходимо еще задать некоторые настройки, которые зависят от типа нагрузки, характеристик двигателя, длительности нагрузки на двигатель и т. д.

Настраиваемых параметров в УПП обычно довольно много, но из основных можно выделить:

Примерные значения данных параметрах представлены в таблице, но для каждого отдельного случая, возможно, эти настройки придется скорректировать.

Источник

Soft-Starter или устройство плавного пуска

Soft-Starter (дословно мягкий пускатель) – устройство, призванное обеспечить плавный пуск асинхронного двигателя переменного тока с целью снижения пиковых нагрузок на двигатель и питающую сеть, в отечественной технической терминологии получившее название устройство плавного пуска (сокр. УПП).

Таким образом: УПП, устройство мягкого пуска, плавный пускатель, мягкий пускатель, реле плавного пуска, софт-стартер одного поля ягоды.

Откуда ноги растут или проблемы прямого пуска

Простота конструкции, низкая стоимость и высокая надёжность асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором* сделали его самым распространенным преобразователем электрической энергии в механическую.

Наряду с очевидными преимуществами, асинхронные электрические машины имеют ряд недостатков, самым существенным из которых является большой пусковой ток при прямом пуске (непосредственном подключении двигателя к питающей сети при помощи обычного пускателя).

Проявляется этот недостаток “проседанием” сети, когда при пуске электродвигателя отключаются автоматы, мерцают лампочки, и отключаются некоторые реле и контакторы, останавливается питающий генератор, иными словами, от сети требуется ток, который она обеспечить не может.

Причины высокого пускового тока кроются в физических принципах работы асинхронного двигателя, но это тема совсем другой статьи, отметим только, что кратность пускового тока может достигать 5…7 от номинального рабочего тока, что интересно, высокий пусковой ток отнюдь не значит высокий пусковой момент двигателя.

Еще одна характерная проблема прямого пуска двигателя – это пуск “рывком”, приводит на первый взгляд к незаметным последствиям – гидравлическим ударам, рывкам в механизме, проскальзыванию ремней, быстрому износу подшипников, буксованию колес подвижных тележек, большому износу и трению в редукторах.

* А вы знали, что конструкцию асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором разработал известный русский электротехник польско-русского происхождения Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский и получил патент на нее 1889 году. Конструкция получилась настолько совершенной, что принципиально не изменилась по сей день!

Устройство плавного пуска или преобразователь частоты

Иногда путают два класса разных устройств, имеющих в своем активе схожий функционал.

Да, частотный преобразователь имеет опцию плавного пуска электродвигателя, но значительно более сложное устройство. В общих чертах преобразователь частоты состоит из диодного силового выпрямителя, LC-фильтра, инвертора на дорогостоящих IGBT модулях, системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, и имеет значительный математический вычислительный аппарат.

Так почему не стоит путать УПП и ПЧ? Хотя бы потому, что стоимость последнего минимум в 2-3 раза больше, а с ростом мощности устройства разница в стоимости возрастает. Например, преобразователь частоты INSTART мощностью 37кВт в 4 раза дороже устройства плавного пуска аналогичной мощности, ответ напрашивается сам: если цели регулирования скорости выходного вала двигателя не стоит, а обеспечить мягкий пуск и сохранность механизмов требуется, то зачем переплачивать.

Сводная таблица характеристик УПП, поставляемых компанией ООО «РусАвтоматизация»

Выбрать УПП наугад или не переплачивать?

Из вышесказанного вытекают рекомендации по отраслевому применению некоторых моделей УПП:

Устройства плавного пуска серии SSI INSTART – по настоящему универсальная рабочая лошадка, имеет 6 режимов пуска двигателя, позволяет ограничить пусковой ток до 500% от номинального и временем плавного пуска до 60 секунд. INSTART SSI отлично подойдет для категории механизмов с тяжелым пуском дробилки (компрессоры, нагруженные конвейеры).

Кроме того, полноценная трехфазная схема регулирования, встроенные функции защиты нагрузки и коммуникационный интерфейс MODBUS RTU.

Устройства плавного пуска CSX, CSX-i предназначены для регулирования процессов пуска, разгона, торможения трехфазных асинхронных двигателей мощностью до 110 кВт. Модели отличаются функционалом. Первая оснащена функциями контроля напряжения по заданному времени (рампа напряжения), вторая дополнительно имеет встроенные функции защиты нагрузки и контролирует токовые нагрузки (рампа тока, ограничение тока). Коммуникационные интерфейсы доступны опционально.

CSX, CSX-i подходят для категорий механизмов с легким и нормальным режимом пуска (ненагруженный ленточный конвейер, центробежные насосы и вентиляторы).

Из плюсов, серии УПП CSX, CSX-i не требуют применения внешнего контактора, обе модели имеют встроенный шунтирующий контактор.

Устройства плавного пуска EMX3, EMX4 как два брата близнеца мало чем отличаются друг от друга, можно лишь сказать, что EMX4 новая модель, разработанная на основе EMX3, имеет еще более компактный корпус, обладает новыми функциями управления и защиты, а также дополнена новой конструктивной особенностью – использованием встраиваемых плат расширения.

Оба устройства имеют фантастические показатели ограничения пускового тока до 600% от номинального и время разгона до 180 секунд. Устройства с такими характеристиками целесообразно применять для категорий механизмов с очень тяжелым режимом пуска, таким как молотковая или шаровая мельница.

ONI SFA компактное и лаконичное УПП включает модельный ряд до 45кВт. Панель управления поражает своей простотой, всего 3 регулятора не заставят вас долго разбираться в настройках. ONI SFA идеально подойдет для легких нагрузок, таких как центробежные насосы, различные миксеры, сверлильные и токарные станки. Имеет встроенный шунтирующий контактор.

Применение устройства плавного пуска позволяет устранить проблему “проседания” в питающей электрической сети, уменьшить механические ударные воздействия на двигатель и приводной механизм, исключить гидравлические удары, повысив надежность производственных циклов и продлив срок службы основного производственного фонда предприятия.

Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для подбора устройства плавного пуска применительно к вашей категории производственного оборудования.

Техотдел компании РусАвтоматизация Дата публикации статьи: 2018-10-22
	Хотите сохранить эту статью? Скачайте её в формате PDF		Остались вопросы? Обсудите эту статью на нашей странице В Контакте		Хочешь читать статьи первым, подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Выбор преобразователя частоты для привода переменного тока

Источник