Устройство плавного пуска двигателя
Устройство плавного пуска двигателя — это устройство, используемое с электродвигателями переменного тока для временного снижения нагрузки и крутящего момента в трансмиссии , а также скачка электрического тока двигателя во время запуска. Это снижает механическую нагрузку на двигатель и вал, а также электродинамическую нагрузку на подключенные силовые кабели и электрическую распределительную сеть , продлевая срок службы системы. [ 1 ] : 150
Он может состоять из механических или электрических устройств или их комбинации. Механические устройства плавного пуска включают в себя муфты и несколько типов муфт, в которых для передачи крутящего момента используется жидкость , магнитные силы или стальная дробь , аналогично другим формам ограничителей крутящего момента . Электрические устройства плавного пуска могут представлять собой любую систему управления, которая снижает крутящий момент за счет временного снижения входного напряжения или тока , или устройство, которое временно изменяет способ подключения двигателя в электрическую цепь .
Принципы работы
[ редактировать ]
Всякий раз, когда якорь электродвигателя движется , действие двигателя и действие генератора происходят одновременно; Электромагнитная сила, создаваемая действием генератора, противодействует желаемому действию двигателя и эффективно создает переменное сопротивление двигателя, которое увеличивается с увеличением скорости двигателя. Когда на двигатель подается напряжение, это сопротивление определяет ток, потребляемый двигателем. В состоянии покоя сопротивление относительно низкое, поэтому пусковой или пусковой ток может быть высоким, если к двигателю приложено полное линейное напряжение. По сравнению с двигателями постоянного тока двигатели переменного тока, как правило, имеют значительно более высокое сопротивление статора и, соответственно, меньший пусковой ток. [ 1 ] : 24
Тем не менее, пуск асинхронных двигателей через сеть сопровождается пусковыми токами, в 7-10 раз превышающими рабочий ток, а двигатели с более высоким КПД могут испытывать пусковые токи, в 10-15 раз превышающие рабочий ток. Кроме того, пусковой момент может быть до 3 раз выше рабочего момента. Переходный пусковой момент может создать внезапную механическую нагрузку на машину, что приведет к сокращению срока службы. Кроме того, высокий пусковой ток создает нагрузку на источник питания, что может привести к провалам напряжения. В результате срок службы чувствительного оборудования может сократиться. [ 1 ] объекта, Еще одним распространенным побочным эффектом, особенно в жилых домах, является провал напряжения в электросети вызванный высоким пусковым током, который проявляется в виде мерцающего света.
Устройство плавного пуска непрерывно контролирует подачу напряжения двигателя во время фазы запуска. Таким образом, двигатель адаптируется к характеру нагрузки машины. Механическое рабочее оборудование ускоряется плавно. Это продлевает срок службы, улучшает эксплуатационные характеристики и упрощает рабочие процессы. Электрические устройства плавного пуска могут использовать полупроводниковые устройства для управления потоком тока и, следовательно, напряжением, подаваемым на двигатель. Они могут быть подключены последовательно с линейным напряжением, подаваемым на двигатель, или могут быть подключены внутри контура треугольника (Δ) двигателя , соединенного треугольником , контролируя напряжение, подаваемое на каждую обмотку. Твердотельные устройства плавного пуска могут управлять одной или несколькими фазами напряжения, подаваемого на асинхронный двигатель, при этом наилучшие результаты достигаются при трехфазном управлении. Устройства плавного пуска, управляемые через две фазы, имеют тот недостаток, что неуправляемая фаза всегда имеет некоторый дисбаланс токов по отношению к управляемым фазам. Обычно напряжение регулируется обратно- параллельным способом. -соединенные кремниевые выпрямители ( тиристоры ), но в некоторых случаях при трехфазном управлении элементами управления могут быть обратно-параллельно включенные тиристор и диод . [ 2 ] [ 3 ]
Другим способом ограничения пускового тока двигателя является последовательный реактор . Если для последовательного реактора используется воздушный сердечник, можно спроектировать очень эффективное и надежное устройство плавного пуска, подходящее для всех типов трехфазных асинхронных двигателей [синхронных/асинхронных] мощностью от 25 кВт, 415 В до 30 МВт, 11 кВ. Использование устройства плавного пуска с реактором с воздушным сердечником является очень распространенной практикой для таких устройств, как насос, компрессор, вентилятор и т. д. Обычно этот метод не используется в устройствах с высоким пусковым моментом.
Приложения
[ редактировать ]Устройства плавного пуска можно настроить в соответствии с требованиями конкретного применения. По сравнению с преобразователями частоты устройства плавного пуска требуют очень мало пользовательских настроек. Некоторые устройства плавного пуска также включают процесс «обучения» для автоматической адаптации настроек привода к характеристикам нагрузки двигателя, чтобы снизить требования к пусковой мощности при запуске. В насосах устройство плавного пуска позволяет избежать скачков давления, которые могут привести к гидравлическому удару . Ленточные конвейеры можно запускать плавно, избегая рывков и нагрузки на компоненты привода. Вентиляторы или другие системы с ременными приводами можно запускать медленно, чтобы избежать проскальзывания ремня, а также скачков давления воздуха. Устройства плавного пуска используются в электрических радиоуправляемых вертолетах и позволяют лопастям несущего винта раскручиваться плавно и контролируемо, а не внезапно. Во всех системах плавный пуск ограничивает пусковой ток и тем самым повышает стабильность источника питания и снижает переходные падения напряжения, которые могут повлиять на другие нагрузки. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
См. также
[ редактировать ]- Регулируемый привод
- Тормозной прерыватель
- стартера двигателя постоянного тока Секция электродвигателя
- Электронный контроль скорости
- Корндорфер стартует
- Контроллер двигателя
- Пространственная векторная модуляция
- Тиристорный привод
- Частотно-регулируемый привод
- Воздушный компрессор с регулируемой скоростью
- Векторное управление (двигатель)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Сискинд, Чарльз С. (1963). Электрические системы управления в промышленности . Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc., с. 150 . ISBN 978-0-07-057746-6 .
- ^ «Мягкий пускатель» . www.machinedesign.com. 16 июля 2014 г.
- ^ «Привод Reliance Electric GV3000 50V4160 | Промышленная автоматизация» . 50v4160.com . Проверено 02 января 2024 г.
- ^ Бартос, Фрэнк Дж. (1 сентября 2004 г.). «Приводы переменного тока остаются актуальными в 21 веке» . Техника управления . Архивировано из оригинала 17 сентября 2008 года . Проверено 28 марта 2008 г.
- ^ Эйзенбраун, Роберт Э. (18 мая 2008 г.). «Приводы переменного тока, историческая и будущая перспектива инноваций и роста» . Основная презентация, посвященная 25-летию Висконсинского консорциума электрических машин и силовой электроники (WEMPEC) . Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин, США: WEMPEC. стр. 6–10. Архивировано из оригинала 18 августа 2007 г. Проверено 28 марта 2008 г.
- ^ Янс, Томас М.; Оуэн, Эдвард Л. (январь 2001 г.). «Приводы с регулируемой скоростью переменного тока в эпоху тысячелетия: как мы сюда попали?» . Транзакции IEEE по силовой электронике . 16 (1): 17–25. Бибкод : 2001ITPE...16...17J . дои : 10.1109/63.903985 .