При выборе устройства для запуска приводного асинхронного электродвигателя большинство потребителей сталкиваются с проблемой сравнения существующих решений, отличающихся по способам реализации и влиянию на механизм. Одним из важных аспектов пуска трехфазного асинхронного электродвигателя является обеспечение необходимых пусковых характеристик, при которых электродвигатель способен запустить приводной механизм, однако при этом не перегревается и оставляет показатели электросети в норме. На сегодняшний день в промышленности распространены следующие способы пуска асинхронных электродвигателей: - прямое подключение к сети;
- запуск электродвигателя с переключением обмоток со звезды на треугольник;
- пуск от тиристорного преобразователя напряжения (устройства плавного пуска);
- пуск с помощью транзисторного преобразователя частоты.
Сравнение пусковых характеристик для пускателя (прямое подключение к сети), устройства пуска с переключением «звезда – треугольник» и полупроводникового устройства плавного пуска приведено на рисунке 1.  Рис.1. Сравнение пусковых характеристик для различных устройств пуска асинхронных электродвигателей.
В случае прямого пуска используется электромагнитный контактор, подключающий обмотки статора соединенные звездой либо треугольником к питающей сети. Преимущества: - контактор может быть доукомплектован тепловым реле для защиты от перегрузок;
- низкая стоимость и малые габариты.
Недостатки: - высокие пусковые токи (6..7)Iн;
- при пуске больших асинхронных электродвигателей возможно проседание напряжения сети;
- большие перегрузки механической части привода.
Также в промышленности используются устройства переключения «звезда – треугольник». Преимущества: - низкая стоимость;
- простое управление пуском;
- пусковые токи снижаются на 66%;
- малые габариты и относительно низкая стоимость.
Недостатки: - возможно для электродвигателей с 6 выводами статорных обмоток;
- скорость электродвигателя должна достигнуть 80-90% во время пуска при соединении обмоток звездой;
- момент на валу электродвигателя также снижается на 66%;
- при переключении обмоток в треугольник имеют место значительные броски тока.
Для приводных задач, где требуется высокий пусковой момент, используются преобразователи частоты: Преимущества: - обеспечивает энергоэффективное управление электродвигателем при пуске;
- позволяет регулировать скорость;
- обеспечивает номинальный момент при низкой скорости;
- ток во время пуска не превышает 150% от номинального.
Недостатки: требует более высоких начальных капиталовложений;имеются значительные тепловые потери в силовой части;создает большие помехи в питающей сети;не может использоваться со старыми асинхронными электродвигателями, в которых ухудшена изоляция.В приводных решениях, для которых недостатки каждого из вышеуказанных подходов, являются недопустимыми, либо преобладают над их преимуществами, используются полупроводниковые устройства плавного пуска асинхронных электродвигателей.
Различают 2 основных вида устройств плавного пуска: - устройства плавного пуска с симисторами либо сдвоенными тиристорами в двух фазах
питания электродвигателя (рисунок 2); - устройства плавного пуска с симисторами либо сдвоенными тиристорами в трех фазах
питания электродвигателя (рисунок 3).
 Рис.2. Схема с симисторами в двух фазах питания электродвигателя.
 Рис.3. Схема с симисторами в трех фазах питания электродвигателя.
Устройства плавного пуска с симисторами в двух фазах питания являются более дешевыми, однако при их использовании в начальный момент пуска в обмотках асинхронного электродвигателя протекает небольшой постоянный ток, препятствующий возникновению вращающегося магнитного поля. Это, в свою очередь, приводит к ухудшению пусковых характеристик трехфазного электродвигателя. При наличии симисторов в каждой из фаз питания электродвигателя, обеспечивается полный контроль момента электродвигателя, в том числе и в начальный момент пуска. Следовательно, для установок с тяжелыми условиями пуска, рекомендуется использовать устройства плавного пуска с тремя симисторами (либо сдвоенными тиристорами). Для электродвигателей с малой нагрузкой допускается использование устройств плавного пуска с двумя симисторами (сдвоенными тиристорами). СВ АЛЬТЕРА предоставляет электротехническую продукцию от бразильского производителя «WEG», в ассортименте которой имеется несколько серий устройств плавного пуска трехфазных асинхронных электродвигателей: - SSW05 – простейшее устройство плавного пуска с двухсимисторной схемой включения. Предназначено для запуска небольших вентиляторов, центробежных насосов, ненагруженных компрессоров.
- SSW08 – устройство плавного пуска с двухсимисторной схемой включения и улучшенным алгоритмом изменения напряжения. Предназначено для запуска горизонтальных конвейеров, центробежных насосов, вентиляторов малой и средней мощности, ненагруженных компрессоров.
- SSW07 – устройство плавного пуска с трехсимисторной схемой включения электродвигателя, обеспечивающей повышенный момент асинхронного электродвигателя при пуске. Предназначено для запуска центробежных насосов, вентиляторов с большими маховыми массами, компрессоров, загруженных конвейеров.
- SSW06 – устройство плавного пуска с трехсимисторной схемой включения асинхронного электродвигателя с возможностью подключения обмоток двигателя треугольником. Используется, когда необходимо реализовать логику включения нескольких насосов, конвейеров, управление запуском компрессора, а также во всех применениях вместо SSW07.
Одним из преимуществ всех устройств плавного пуска WEG является наличие встроенного фильтра электромагнитной совместимости (ЭМС) для защиты платы управления. В этом случае потребитель оборудования может рассчитывать на корректную работу устройства плавного пуска WEG даже при наличии больших электромагнитных помех. Это особенно актуально в условиях работы оборудования на предприятиях Украины, где крайне редко мощное оборудование устанавливается по правилам ЭМС. Также важной особенностью устройств плавного пуска является то, что в отличие от преобразователей частоты, время разгона и замедления в значительной степени зависит от нагрузки. При незначительной нагрузке двигателя, выход на номинальную скорость будет происходить быстрее заданного значения. Для исключения этого эффекта в устройствах плавного пуска SSW06 WEG используется режим управления моментом электродвигателя (torque control). В целом, можно отметить, что устройства плавного пуска от компании WEG надежны в работе, просты в эксплуатации и удобны в настройке. При этом под конкретную приводную задачу можно использовать устройства различных серий, наиболее подходящих по ценовым и качественным показателям. |