Типы пускателей двигателей и особенности применения

Запуск промышленного двигателя

Промышленный пускатель двигателя - это устройство, которое обеспечивает необходимую мощность для запуска трехфазного асинхронного двигателя. Любой электродвигатель потребляет наибольший ток (в пять-шесть раз больше номинального), когда двигатель остановлен. Во время фазы пуска двигатель останавливается при подаче питания, и он вот-вот начнет вращаться.

Теоретически это звучит просто, но существует множество различных способов, которыми проектировщик или инженер может запустить и защитить асинхронный двигатель переменного тока (AC). Некоторые способы более эффективны, чем другие.

Рисунок 1. Пускатель двигателя ручной / выключатель. Изображение предоставлено компанией Siemens

На базовом уровне пускатель двигателя допускает ток, превышающий номинал автоматического выключателя или предохранителя в течение короткого периода, пока двигатель не начнет вращаться с номинальной скоростью. Стартер также может позволить запускать двигатель в обратном направлении.

Типы пускателей двигателей

Вручную :Ручной стартер - самый простой стартер. По сути, это выключатель с защитой от перегрузки. Этот тип стартера используется только с двигателями меньшей мощности и только с двигателями, которые не имеют физических ограничений при запуске. Например, в двигателе, приводящем в движение маховик, не будет использоваться ручной пускатель, но в насосе он может использоваться.

Магнитный :Этот тип стартера использует контактор или большое реле для включения или выключения двигателя. Инженер мог бы управлять контактором через программируемый логический контроллер (ПЛК) или какой-либо другой контроллер автоматизации. Магнитный стиль аналогичен ручному стилю, за исключением того, что небольшой сигнал напряжения может управлять контактором.

Реверс :В реверсивном пускателе используются два параллельных контактора для переключения фаз, так что двигатель вращается в обратном направлении. Опять же, небольшой сигнал напряжения от системы управления запускает движение двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Рисунок 2. Реверсивный стартер. Изображение предоставлено Bay Power

Мягкий :Устройство плавного пуска снижает напряжение, что снижает ток, потребляемый двигателем во время запуска. Автопреобразование и Start-Delta - разновидности устройств плавного пуска. В этих пускателях используются трансформаторы или динамические конфигурации проводки для снижения напряжения в трехфазной системе до тех пор, пока двигатель не достигнет 80–90% полного напряжения.

Современные устройства плавного пуска используют твердотельную электронику, такую ​​как симисторы, для снижения напряжения во время запуска. Хотя старомодные устройства плавного пуска все еще используются сегодня, твердотельные версии обеспечивают большую гибкость при выборе размеров и менее сложны в установке.

Переменная частота :Использование частотно-регулируемого привода (ЧРП) для запуска двигателя, вероятно, является наиболее эффективным способом из-за того, как двигатель работает. Магнитная сила прямо пропорциональна напряжению, деленному на частоту.

Поток =В / Гц

И скорость двигателя пропорциональна частоте, деленной на количество магнитных полюсов.

RPM =120 * Гц / количество полюсов

Эти уравнения говорят нам, что с уменьшением частоты напряжения уменьшается и скорость, но увеличивается напряженность магнитного поля. Начав с более низкой частоты, мы можем уменьшить ток, необходимый для запуска двигателя. В большинстве других старых устройств плавного пуска для понижения напряжения используются резисторы или трансформаторы. Этот метод преобразует избыточное напряжение в тепло.

Комбинация :В комбинированном пускателе обычно находятся не только компоненты стартера, но также устройство защиты цепи, предохранитель или автоматический выключатель, а также устройство защиты от перегрузки. Такой тип стартера - отличный способ сэкономить место в электрическом шкафу.

Рисунок 3. Схема, как работает автоматический инвертор. Изображение предоставлено компанией OMRON

Рекомендации при выборе пускателя двигателя

Выбирая пускатель двигателя, смотрите в приложении. Двигатель постоянно работает с фиксированной скоростью? Будет ли несколько запусков и остановок мотора? Вам нужно изменить скорость или двигатель работает на пониженной скорости?

Если двигатель приводит в движение ленту конвейера, вам не следует запускать двигатель на полной скорости, поскольку продукты на ленте могут проскользнуть и могут быть повреждены. Обычно в разгрузочных конвейерных системах используется стартер типа ЧРП. Таким образом можно контролировать скорость запуска и легко останавливать ремень.

Эффективность также играет важную роль. Для больших охлаждающих вентиляторов не требуется пускатель с пониженной скоростью, но они выигрывают от запуска с пониженной скоростью, поскольку двигатель не потребляет такой же ток, как при запуске при полной нагрузке.

Некоторые заводы даже заменяют старые стартеры двигателей на современные стартеры с понижением скорости, чтобы снизить выбросы углерода. Размер двигателя также играет важную роль при выборе стартера. Некоторые более крупные двигатели не могут использовать магнитные пускатели; Эти более крупные двигатели требуют устройства плавного пуска или автотрансформаторного пускателя. Какой бы стартер вы ни выбрали, постарайтесь, чтобы эффективность была наивысшим приоритетом для сокращения выбросов углерода.