Плавный пуск SIRIUS 3RW
Источник: Siemens
Устройства плавного пуска (УПП) электродвигателей все больше вытесняют контакторы прямого пуска и сборки со схемой звезда-треугольник с рынка электротехники. В отличие от прямого пуска или двухступенчатого пуска по схеме звезда-треугольник при постоянном рабочем напряжении в УПП есть возможность регулировки уровня начального пускового напряжения, при котором начинается разгон электродвигателя, и устройства могут индивидуально настраиваться для каждого применения в зависимости от типа нагрузки и условий пуска.
Низковольтные УПП в зависимости от исполнения используются для плавного пуска, плавного останова, обеспечения защиты от перегрузки и термисторной защиты стандартных асинхронных трехфазных электродвигателей, а при необходимости опционально могут подключаться к вышестоящей системе автоматизации.
Исполнения устройств плавного пуска
На данный момент компания "Сименс" предлагает три типа устройств плавного пуска семейства SIRIUS 3RW:
- 3RW30 – самые простые устройства для легких условий пуска электродвигателей до 106А (только для плавного пуска со свободным выбегом);
- 3RW40 – аппараты для стандартных (CLASS 10) и тяжелых условий пуска (CLASS 20) и плавного останова электродвигателей до 432 А. Эти устройства уже имеют встроенную защиту двигателя от перегрузки и опционально термисторную защиту.
Устройства плавного пуска SIRIUS понижают подаваемое на двигатель напряжение посредством регулируемой фазовой отсечки и плавно увеличивают его от установленного пускового (стартового) напряжения (как правило, 40 – 50%) до номинального рабочего напряжения (100%).
Принципиальная схема внутренних силовых цепей УПП с управлением по двум фазам
Устройства серии 3RW44 применяются для различных условий пуска вплоть до очень тяжелых (CLASS 30) и плавного останова электродвигателей до 1214А. Аппараты обладают функционалом устройств 3RW40, но отличаются расширенными возможностями, например, функцией контроля момента при пуске, наличием ЖКД для удобного параметрирования, возможностью прогрева двигателя перед пуском, продолжительного пуска (до 360 сек.), комбинированного торможения, коммуникации (PROFIBUS или PROFINET).
Во все устройства 3RW встроены шунтирующие (байпасные) контакты. После окончания разгона двигателя (при достижении номинального режима) происходит переключение на встроенные байпасные контакты, что снижает тепловые потери, преждевременный износ тиристоров и делает возможным сделать корпус устройств более компактным за счет уменьшения габаритов радиаторов охлаждения. Внешние обходные силовые схемы (дополнительные контакторы) в данном случае не требуются.
Стандартный вариант подключения УПП
Инновационная технология двухфазного управления "polarity balancing"
В устройствах плавного пуска с двумя управляемыми фазами (силовые полупроводники размещены в двух фазах) в неуправляемой фазе протекает результирующий ток, получающийся вследствие наложения токов двух управляемых фаз. В результате во время разгона двигателя возникает несимметричное распределение фазных токов. Это явление не критично для большинства применений, но при возможности его воздействие должно быть минимизировано. Наряду с асимметрией управление пуском тиристорами только в двух фазах из трех вызывает появление составляющей постоянного тока, которая служит причиной появления тормозного момента, и при начальных пусковых напряжениях менее 50% от номинального рабочего напряжения может приводить к сильным шумам в двигателе.
В УПП SIRIUS с двумя управляемыми фазами применяется запатентованный метод управления polarity balancing ("баланс полярности") для подавления возникновения этой составляющей. При этом во время разгона электродвигателя обеспечивается непрерывная динамическая балансировка токовых полуволн разной полярности, поэтому метод и получил название polarity balancing. УПП линейки SIRIUS с двухфазным управлением обеспечивают особенно плавный разгон электродвигателя с более равномерным возрастанием тока, крутящего момента и числа оборотов. При этом акустические параметры такого процесса пуска практически приближаются к параметрам плавного пуска устройствами с трехфазным управлением, а габариты – более компактные.
Подключение УПП по схеме "внутри треугольника"
С другой стороны, наличие тиристоров в трех фазах (серия 3RW44) позволяет подключать устройства по схеме "внутри треугольника", что позволяет использовать менее мощное устройство, чем при стандартном подключении "в линию". Фазы устройства плавного пуска включаются последовательно с обмотками двигателя. При таком подключении устройство плавного пуска должно проводить только фазный ток, составляющий около 58% от номинального тока двигателя.
Устройства плавного пуска – идеальная альтернатива прямому пуску или пускателям со схемой звезда-треугольник в большинстве случаев, но выбор всегда остается за заказчиком.
Дмитрий Савин,
отдел "Пускорегулирующая аппаратура",
ООО "Сименс"
Фото и материалы предоставлены ООО "Сименс"