софтстартер что это такое

Устройства плавного пуска для частного дома. Софтстартеры на сайте Недвио

Многие частные дома оборудованы системами с различной мощностью: у скважины она одна, у отопительного котла — другая, а у шлифовальной машины — третья. Чтобы ограничить интенсивность, генерируемую во время запуска электрического устройства, используются устройства плавного пуска для частного дома или, как их еще называют, софтстартеры. Они позволяют избежать падения напряжения и повреждения электрической системы и всех подключенных к ней устройств.

Однако правильная работа таких изделий возможна только при правильной установке. На что же нужно обратить внимание? Расскажем обо всем по порядку.

Софтстартеры. Что это такое? Принцип работы

Это устройство отвечает за плавный пуск различного электрооборудования в доме и применяется для ограничения так называемого текущего хода. Это связано с очень высоким током во время запуска устройств с мощным асинхронным двигателем, таких как источники питания или лампы. Указанное воздействие, из-за того, что его значение превышает номинальный ток, может привести к перегрузке сети, что связано с возможностью возникновения дефектов — как связанных с конкретными устройствами, так и всей электропроводки в доме.

При применении софтстартеров происходит медленное, постепенное повышение напряжения устройств до значения 100%. Благодаря этому двигатель «запускается» медленно, что выражается в низком крутящем моменте. Устройство получает полную мощность только через некоторое время, благодаря чему мы избегаем ситуации резкого увеличения интенсивности, которая приводит к вышеупомянутым эффектам.

Функционирование системы плавного пуска также связано с выключением устройства. Его процесс такой же, только с точностью наоборот.

Для чего использовать софтстартеры и устройства плавного пуска в своем доме? Очевидно, они пригодятся для всех мощных устройств, работа которых оказывает сильное влияние на подачу электричества в доме. Чаще всего это скважинные насосы и котлы.

Как выбрать устройство плавного запуска для дома?

Важно правильно подобрать софстартер для дома, с учетом всех характеристик устройства. В противном случае мы можем не помочь, а навредить нашей энергосети. Поэтому следует обратить внимание на несколько важных параметров, на основе которых мы подберем устройство плавного пуска:

Абсолютная мощность

Ее значение должно быть равным или превышать номинальный ток двигателя устройства, с которым софтстартер будет работать. Но что, если в программе «softstart» будет работать несколько двигателей? Тогда необходимо суммировать значения номинального тока этих устройств и настроить систему на полученное значение.

Относительная мощность

В рамках этого параметра у нас есть два варианта — либо мощность софтстартера будет соответствовать мощности двигателя, либо быть немного выше.

В первом случае речь идет о двигателях, которые характеризуются нормальным запуском, не превышающим стандартное значение мощности. Номинальная мощность устройства плавного пуска должна соответствовать номинальной мощности двигателя. Среди устройств с нормальным запуском отметим: компрессоры, лифты, центробежные насосы и эскалаторы. Если двигатель имеет защиту от перегрузки, выберите устройство плавного пуска с классом запуска 10.

Однако если мы имеем дело с устройствами, которые отличаются частыми пусками с высокой мощностью или несколькими запусками в течение короткого времени (например, 10 в час), следует выбирать устройство плавного пуска с номинальной мощностью, превышающей значение устройства. Такая ситуация относится, в частности, к дробилкам, мельницам, смесителям и центробежным вентиляторам. Если у них есть защита от перегрузки, рекомендуется выбрать софтстартер с классом запуска 30.

Учитывая мощность двигателя, мы можем заменить 4 кВт, 11 кВт, 15 кВт, или даже 22 кВт или 30 кВт, — они адаптированы для работы с действительно мощными двигателями.

Начальная мощность

В этом случае мощность должна быть равна квадратичному отношению вращения к крутящему моменту двигателя.

Синхронная скорость мотора

Этот параметр определяется величиной оборотов в минуту.

Перегрузки

Этот параметр важен для устройств с особенно тяжелым запуском. Значение перегрузки мягкого пускателя должно соответствовать значению двигателя.

Температура окружающей среды

Это определяется путем расчета средней дневной температуры, которая преобладала вокруг системы плавного пуска. Максимальные значения температуры варьируются в зависимости от типа устройства плавного пуска — поэтому мы должны обратить внимание на информацию, предоставленную производителем.

Количество запусков в час

Не все софтстартеры способны работать в условиях частых запусков, поэтому обязательно обратите внимание на данный параметр.

Другие параметры

При установке для двигателей со значительной инерцией или пусковым моментом, выбор устройства плавного пуска должен также учитывать такие параметры, как: время пуска, цикл перегрузки, пусковой ток, цикл изменения нагрузки, момент инерции приводной массы и электромагнитная совместимость.

Как выбрать софтстартер для дома? Другие параметры

Помимо указанных факторов, которые важны для адаптации системы к конкретному двигателю конкретного устройства, следует также обратить внимание на другие параметры устройства:

Софтстартеры. Производители и цены

Учитывая, что от работы данной устройства зависит не только исправность оборудования, к которому оно подключено, но и исправность электропроводки дома, мы рекомендуем выбирать софтстартеры только от проверенных и известных производителей, в частности: ABB, Scheider Electric, Eaton, Aniro, Breve.

Что касаемо цен. Софтстартеры — недешевое оборудование. Самые дешевые устройства плавного запуска будут стоить 7.000-10.000 рублей. Они, в принципе подойдут для домашнего использования. Однако если вы хотите подключить софтстартер к мощному скважинному насосу или котлу, мы рекомендуем рассмотреть более совершенные модели по ценам от 15.000 рублей. Промышленные софтстартеры будут стоить еще дороже, но в нашим доме просто нет устройств, для которых была бы нужна подобная мощность.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Источник

Мягкий пускатель – устройство и применение

Soft Starter Toshiba TMC7 – пример мягкого пускателя

При словах “мягкий пускатель” у человека, далёкого от электроники, возникает ассоциация – что-то мягкое, набитое поролоном или ватой.

Но давайте серьезно рассмотрим это замечательное устройство, выясним, что у него внутри и с какой стороны к нему подходить.

Мягкий пускатель – что это такое?

Понятие “мягкий” относится не к самому пускателю, а к пуску двигателя, который подключается через такой пускатель.

Имеется ввиду, как правило, асинхронный электрический двигатель с короткозамкнутым ротором. Это самый распространенный тип двигателей. По моим наблюдениям, в 95% случаев в промышленном оборудовании применяются именно асинхронные двигатели.

Я уже писал в статье про подключение электродвигателей, что двигателя можно подключать различными способами – прямой подачей напряжения через контактор, через твердотельное реле, через схему “звезда-треугольник”, через частотный преобразователь. По приведенным ссылкам рекомендую перейти, если эта тема интересует, там много интересного.

Так вот, если контактор и твердотельное реле включают двигатель “жёстко” (БАХ! – и поехали), то мягкий пускатель позволяет сделать мягкий, плавный старт двигателя. Поэтому его ещё называют плавным пускателем, устройством плавного пуска (УПП) или soft starter – софтстартер.

При использовании контактора время разгона, конечно, не равно нулю – ведь двигатель не может мгновенно набрать скорость. И «плавность» в этом случае достигается за счет скольжения и потерь на питающей линии и в двигателе.

Причём, пускатель на то и пускатель, что он полностью обеспечивает все потребности двигателя в пуске, останове и защите.

Ещё раз призываю не путать контактор и пускатель, вот моя статья, в которой я подробно объяснил различия.

Где используются мягкие пускатели

Мягкие пускатели целесообразно применять там, где существует большая нагрузка на валу в момент включения двигателя. Как следствие – большие пусковые токи.

Кроме того, иногда очень важно обеспечить не только плавный пуск, но и плавный останов. Например, при питании тех же конвейеров, чтобы предметы не попадали или не сместились. Либо в насосном оборудовании, для предотвращения гидроудара при выключении.

Мягкий пуск электродвигателя при помощи мягких пускателей и преобразователей частоты успешно решает все эти проблемы, а также даёт другие преимущества, предоставляя полную свободу в управлении двигателем.

Пару десятков лет назад, до развития электронных устройств пуска, при необходимости управления приводом применялись двигатели постоянного тока, управлять которыми проще. Однако, и стоят они дороже асинхронных.

Выбор софтстартера

При выборе мягкого пускателя вполне логично руководствоваться прежде всего мощностью подключаемого электромотора.

Однако, если мотор имеет тяжелые условия пуска, а также при частом включении/выключении, необходим запас по мощности.

Дело в том, что мягкий пускатель устроен так, что не может долго тянуть двигатель на напряжении ниже номинального. Поскольку для этого применяются тиристоры, а они греются. И им нужно время, чтобы остыть и подготовиться “морально” для очередного пуска или останова. Во время нормальной работы, когда двигатель работает на номинале, тиристоры полностью открыты, напряжение на них стремится к нулю, и они практически не греются.

В мощных софтстартерах, чтобы не напрягать тиристоры после выхода двигателя на номинал, используют шунтирующий контактор (байпас), который может быть как встроенным, так и внешним.

Основные параметры

1. Время разгона (передняя рампа). Название говорит за себя. Чем меньше время разгона, тем труднее двигателю, и тем меньше смысла использовать мягкий пускатель. Обычное время разгона – 10…20 сек. Чем больше это время, тем труднее мягкому пускателю – тиристоры не могут работать в таком режиме длительное время, греются. Другое название параметра – наклон характеристики разгона.

2. Время торможения (замедления), задняя рампа. То же самое, но напряжение плавно понижается. Другое название – наклон характеристики торможения.

3. Начальное напряжение. Если это значение выставить малым, то двигатель будет плавно набирать обороты. Если очень малым – может вообще не тронуться. Оптимально – выставить такой минимальный уровень, при котором мотор гарантированно начнет вращаться при включении.

4. Ограничения тока. Тут принцип такой же, как и у теплового реле, которое защищает двигатель от перегрузки. Только реле не может долго терпеть, и отключает цепь пуска, а софт стартер ограничивает ток двигателя на установленном уровне. Например, при разгоне ток некоторое время может составлять 120-140% от номинала, это нормально. Ток будет сохраняться на уровне ограничения, затем напряжение продолжит увеличиваться до номинала.

5. Номинальный ток. Этот параметр используется для защиты двигателя в процессе работы, и аналогичен работе теплового реле – отключает двигатель, если ток превысил уставку.

Схема включения

Схемы включения софт стартеров могут отличаться для разных моделей, но смысл один.

Выделю основные тезисы.

1. Три фазы на входе, три фазы – на выходе.

2. Система управления пуском/стопом – двухпроводная (переключатель) либо трехпроводная (две кнопки, Пуск и Стоп):

Схема управления мягкого пускателя

3. Внутреннее реле аварии, которое говорит о ошибке (например, перегрев или перегрузка) и размыкает соответствующую контрольную цепь.

Схема включения мягкого пускателя

Подробнее про схемы включения и пример реального применения мягких пускателей – в этой статье.

Настройка параметров

Рассмотрим подробно для примера переднюю панель Софтстартера Toshiba TMC7, внешний вид которого показан в самом начале этой статьи.

Мягкий пускатель (SoftStarter) Toshiba TMC7 – передняя панель

Reset – сброс ошибок.

Trip codes – коды ошибок, которые индицируются в определенном количестве миганий светодиода Ready.

Вот количество миганий и соответствующая ошибка:

Current Ramp – Нарастание тока при запуске, в процентах и в секундах.

Motor FLC – ток двигателя, в процентах от номинала мягкого пускателя. Параметр защиты двигателя.

Current limit – ограничение тока во время старта

Soft Stop – время мягкого останова. 0 – выбег двигателя (отключение питания, вращение по инерции)

Motor Trip Class – Класс термозащиты двигателя. Чем выше значение, тем медленнее сработает тепловая защита двигателя при перегрузке. Число соответствует максимальному времени в секундах, через которое сработает защита при токе 7,2 от номинального. В мотор-автоматах и тепловых реле классы защиты (точнее, классы расцепления) бывают 10А, 10, 20, 30. Подробнее в ГОСТ Р 50030.4.1-2012 табл.2.

AUX relay, Phase rotatoin – функция внутреннего реле, защита от смены фаз от неправильного вращения

Excess Start Time – Превышение времени старта. Двигатель за данное время не смог развить номинальную скорость. Требуется увеличить уровень ограничения тока.

По контактам управления.

С1, С2 – клеммы подключения термистора двигателя. Если термистора нет, устанавливается перемычка.

R33…R44 – выходы функциональных реле

02, 01 – подключение кнопок управления

А2, А1, А3 – выходы для питания цепей управления и контрольных цепей схемы софт стартера.

Защита софтстартера

Поскольку Soft Starter – это электронное силовое устройство, то для его защиты по входу требуются быстродействующие предохранители. На крайний случай – быстродействующие защитные автоматы с характеристикой В. Я об этом много распространяюсь в статье про твердотельные реле, даю ссылку ещё раз.

С другой стороны (по выходу Мягкого пускателя) надо защитить пускатель и двигатель от длительного перегруза. Это определяется классом срабатывания защиты. Класс срабатывания защиты определяет время пуска при заданном токе двигателя до того, как сработает защита. Существует несколько классов защиты – 10, 20, 30. Чем больше класс, тем большая инерция у системы защиты.

Пояснения – на графике:

Гpафики сpабатывания электpонной системы защиты от пеpегpузки

Ещё важно – устройство плавного пуска часто имеет одну фазу, которая напрямую передается со входа на выход. Особенно это относится к маломощным моделям. Поэтому – не удивляйтесь, если при выключенном двигателе “долбанёт”.

Устройство

Небольшой бонус – фотографии разобранного мягкого пускателя Toshiba TMC7 на 45 кВт.

Сделано для Австралийского филиала Toshiba в Новой Зеландии в 2007 году…

SoftStarter – плата управления

SoftStarter – плата управления с силовыми контактами

SoftStarter-front, передняя панель

Ещё бонус – видео про мягкий пускатель (УПП)

Скачать инструкции и другие файлы по софтстартерам и устройствам плавного пуска

Инструкции производителей – пожалуй, лучший способ узнать получше конкретное устройство.

На сегодня всё, задавайте вопросы в комментариях!

Источник

Soft-Starter или устройство плавного пуска

Soft-Starter (дословно мягкий пускатель) – устройство, призванное обеспечить плавный пуск асинхронного двигателя переменного тока с целью снижения пиковых нагрузок на двигатель и питающую сеть, в отечественной технической терминологии получившее название устройство плавного пуска (сокр. УПП).

Таким образом: УПП, устройство мягкого пуска, плавный пускатель, мягкий пускатель, реле плавного пуска, софт-стартер одного поля ягоды.

Откуда ноги растут или проблемы прямого пуска

Простота конструкции, низкая стоимость и высокая надёжность асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором* сделали его самым распространенным преобразователем электрической энергии в механическую.

Наряду с очевидными преимуществами, асинхронные электрические машины имеют ряд недостатков, самым существенным из которых является большой пусковой ток при прямом пуске (непосредственном подключении двигателя к питающей сети при помощи обычного пускателя).

Проявляется этот недостаток “проседанием” сети, когда при пуске электродвигателя отключаются автоматы, мерцают лампочки, и отключаются некоторые реле и контакторы, останавливается питающий генератор, иными словами, от сети требуется ток, который она обеспечить не может.

Причины высокого пускового тока кроются в физических принципах работы асинхронного двигателя, но это тема совсем другой статьи, отметим только, что кратность пускового тока может достигать 5…7 от номинального рабочего тока, что интересно, высокий пусковой ток отнюдь не значит высокий пусковой момент двигателя.

Еще одна характерная проблема прямого пуска двигателя – это пуск “рывком”, приводит на первый взгляд к незаметным последствиям – гидравлическим ударам, рывкам в механизме, проскальзыванию ремней, быстрому износу подшипников, буксованию колес подвижных тележек, большому износу и трению в редукторах.

* А вы знали, что конструкцию асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором разработал известный русский электротехник польско-русского происхождения Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский и получил патент на нее 1889 году. Конструкция получилась настолько совершенной, что принципиально не изменилась по сей день!

Устройство плавного пуска или преобразователь частоты

Иногда путают два класса разных устройств, имеющих в своем активе схожий функционал.

Да, частотный преобразователь имеет опцию плавного пуска электродвигателя, но значительно более сложное устройство. В общих чертах преобразователь частоты состоит из диодного силового выпрямителя, LC-фильтра, инвертора на дорогостоящих IGBT модулях, системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, и имеет значительный математический вычислительный аппарат.

Так почему не стоит путать УПП и ПЧ? Хотя бы потому, что стоимость последнего минимум в 2-3 раза больше, а с ростом мощности устройства разница в стоимости возрастает. Например, преобразователь частоты INSTART мощностью 37кВт в 4 раза дороже устройства плавного пуска аналогичной мощности, ответ напрашивается сам: если цели регулирования скорости выходного вала двигателя не стоит, а обеспечить мягкий пуск и сохранность механизмов требуется, то зачем переплачивать.

Сводная таблица характеристик УПП, поставляемых компанией ООО «РусАвтоматизация»

Выбрать УПП наугад или не переплачивать?

Из вышесказанного вытекают рекомендации по отраслевому применению некоторых моделей УПП:

Устройства плавного пуска серии SSI INSTART – по настоящему универсальная рабочая лошадка, имеет 6 режимов пуска двигателя, позволяет ограничить пусковой ток до 500% от номинального и временем плавного пуска до 60 секунд. INSTART SSI отлично подойдет для категории механизмов с тяжелым пуском дробилки (компрессоры, нагруженные конвейеры).

Кроме того, полноценная трехфазная схема регулирования, встроенные функции защиты нагрузки и коммуникационный интерфейс MODBUS RTU.

Устройства плавного пуска CSX, CSX-i предназначены для регулирования процессов пуска, разгона, торможения трехфазных асинхронных двигателей мощностью до 110 кВт. Модели отличаются функционалом. Первая оснащена функциями контроля напряжения по заданному времени (рампа напряжения), вторая дополнительно имеет встроенные функции защиты нагрузки и контролирует токовые нагрузки (рампа тока, ограничение тока). Коммуникационные интерфейсы доступны опционально.

CSX, CSX-i подходят для категорий механизмов с легким и нормальным режимом пуска (ненагруженный ленточный конвейер, центробежные насосы и вентиляторы).

Из плюсов, серии УПП CSX, CSX-i не требуют применения внешнего контактора, обе модели имеют встроенный шунтирующий контактор.

Устройства плавного пуска EMX3, EMX4 как два брата близнеца мало чем отличаются друг от друга, можно лишь сказать, что EMX4 новая модель, разработанная на основе EMX3, имеет еще более компактный корпус, обладает новыми функциями управления и защиты, а также дополнена новой конструктивной особенностью – использованием встраиваемых плат расширения.

Оба устройства имеют фантастические показатели ограничения пускового тока до 600% от номинального и время разгона до 180 секунд. Устройства с такими характеристиками целесообразно применять для категорий механизмов с очень тяжелым режимом пуска, таким как молотковая или шаровая мельница.

ONI SFA компактное и лаконичное УПП включает модельный ряд до 45кВт. Панель управления поражает своей простотой, всего 3 регулятора не заставят вас долго разбираться в настройках. ONI SFA идеально подойдет для легких нагрузок, таких как центробежные насосы, различные миксеры, сверлильные и токарные станки. Имеет встроенный шунтирующий контактор.

Применение устройства плавного пуска позволяет устранить проблему “проседания” в питающей электрической сети, уменьшить механические ударные воздействия на двигатель и приводной механизм, исключить гидравлические удары, повысив надежность производственных циклов и продлив срок службы основного производственного фонда предприятия.

Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для подбора устройства плавного пуска применительно к вашей категории производственного оборудования.

Техотдел компании РусАвтоматизация Дата публикации статьи: 2018-10-22
	Хотите сохранить эту статью? Скачайте её в формате PDF		Остались вопросы? Обсудите эту статью на нашей странице В Контакте		Хочешь читать статьи первым, подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуем прочитать также:

Выбор преобразователя частоты для привода переменного тока

Источник