Пристрій плавного пуску електродвигуна

Оскільки останнім часом дуже широко поширилося застосування асинхронного двигуна, в зв`язку з його простотою, надійністю і невеликою ціною. Це стало причиною його широкого застосування в промисловості. З метою поліпшення його характеристик і продовження терміну роботи, є велика кількість різних пристосувань, здатних до регулювання, старту, або захисту движка. Ось про один з них я і розповім в цій статті.

Цим пристроєм є пристрій плавного пуску (скорочено УПП), інакше зване софт-стартером, незважаючи на те, що цю назву можна використовувати до будь-яких пристосувань, здатним виконати плавний старт движка.

УПП асинхронних двигунів сучасного типу змінює собою всі колишні методи, на зразок старту способом «перемикання зірка-трикутник», або пуску за допомогою реостата. Необхідно мати на увазі той факт, що спосіб цей не дешевий, отже, використання його має бути виправдане. Само собою зрозуміло, що вартість пристрою сильно залежить від необхідної потужності, стартового функціоналу і захисних властивостей і коливається від 2 до 10 тисяч рублів, а іноді і більше.

Принцип дії

Під час старту мотора, з`являється чималий пусковий момент (внаслідок необхідності подолання моменту навантаження на валу).

Для створення цього моменту, двигуни забирають з мережі велику кількість енергії, що є однією з пускових проблем - осіданням напруги.

Цей фактор може погано вплинути на інших споживачів енергії, які перебувають в цій мережі. Ще одним неприємним фактором є можливість пошкодження механічних частин приводу внаслідок різкого пускового ривка.

Іншу проблему при запуску створюють чималі стартові струми. Такі струми, при протіканні по обмоткам мотора, виділяють дуже багато тепла, створюючи небезпеку пошкодження ізоляції обмоток і виходу з ладу двигуна в результаті виткового замикання.

Ось для позбавлення від всіх подібних проявів негативного характеру під час старту двигуна і застосовують УПП, що дозволяє зменшити струми старту, в результаті чого значно зменшити осідання напруги і, як наслідок, нагрівання обмоток.

Знижуючи стартові струми, ми знижуємо пусковий момент, в результаті чого відбувається пом`якшення ударів під час пуску і, як наслідок, збереження механічних деталей приводу. Вельми чималим плюсом УПП слід вважати те, що при запуску немає ривків, а прискорення плавне.

За зовнішнім виглядом такий пристрій вдає із себе прямокутної форми модуль із середніми розмірами, що має контакти, до яких підключають мотор і ланцюги управління. Деякі з таких пристроїв мають РК-екран, індикатори і кнопки, які дозволяють задавати різні пускові режими, виконувати знімання показань, обмеження струму і т.д. Крім того, пристрої оснащуються мережним роз`ємом, за допомогою якого виконують його програмування і обмін даними.

Хоча ці пристрої і іменуються пристроями плавного пуску, але дозволяють вони виконувати не тільки старт, але і зупинку двигуна. Крім цього, в них є всілякий захисний функціонал, такий як, наприклад, захист від КЗ, тепловий захист, контроль зникнення фаз, перевищення струмів пуску і зміни напруги живлення. Крім цього, в пристроях є пам`ять, в яку записуються виникають помилки. Отже, за допомогою мережевого роз`єму, можна зробити їх зчитування і розшифровку.

Реалізація плавного старту двигунів з використанням цих пристроїв відбувається за допомогою повільного підйому напруги (при цьому мотор плавно розганяється) і зменшення струмів запуску. Параметри, які при цьому підлягають регулюванню, це, як правило, первинна напруга, розгін час і час зупинки. Робити первинна напруга занадто маленьким не вигідно, тому що при цьому значно знижується момент пуску, з цієї причини він встановлюється в межах 0.3-0.6 від номіналу.
При старті напруга швидко піднімається до виставленого заздалегідь напруги старту, після чого, протягом встановленого розгінного часу, повільно збільшується до номіналу. Движок в цей час плавно, але швидко розганяється до необхідної швидкості.

Зараз такі пристрої виготовляють багато підприємств (в основному закордонні). Функцій у них багато і їх можна програмувати. Однак, при цьому, у них є один великий мінус - досить велика вартість. Але є можливість створення подібного пристрою і своїми руками, тоді воно буде коштувати значно дешевше.

Пристрій плавного пуску своїми руками

Наведу одну з можливих схем подібного пристрою. Основою для побудови такого пристрою може стати регулятор потужності фазового типу, виконаний у вигляді мікросхеми КР1182ПМ1. У цій схемі їх встановлено три (на кожну фазу свій). Схема представлена на малюнку нижче.

Дана схема призначена для роботи з двигуном 380в * 50Гц. Обмотки мотора з`єднані в «зірку» і підключені на вихідні ланцюга схеми (вони мають позначення L11, L2, L3). Загальна точка обмоток движка чіпляється на висновок мережевий нейтрали (N). Ланцюги виходу виконані на зустрічно-паралельних парах тиристорів імпортного виробництва, що мають при малій ціні досить високі показники.

Харчування на схему приходить після того, як замкнеться головний вимикач g1. Але, движок ще не запускається. Причина цього - знеструмлені обмотки релюха к1-к3, внаслідок чого, висновки 3 і 6 мікросхем виявляються зашунтувати їх нормально-закритими контактами (через опору r1-r3). В результаті цього, ємності з1-с3 не заряджається, а мікросхеми не виробляє імпульси управління.

Запуск схеми виконується шляхом замикання тумблера sa1. Це призводить до подачі напруги 12 вольт на обмотки реле, що, в свою чергу, дає можливість заряду конденсаторів і, як наслідок, збільшення кута відкривання тиристорів. За допомогою цього досягається плавний підйом напруги обмоток двигуна. При досягненні повного заряду конденсаторів, тиристори відкриються на найбільший кут, ніж буде досягнута номінальна частота обертання движка.

Щоб відключити двигун, досить розімкнути контакти sa1, що змусить відключитися релюха і процес піде в зворотному напрямку, забезпечивши гальмування двигуна.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту, буду радий, якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне. Всього найкращого.