Technické informace o softstartéru SYN-START | Ruselt Group

Princip činnosti zařízení je založen na vysokonapěťových výkonových tyristorových modulech. Softstartér zajišťuje řízení napětí přiváděného do statorového vinutí motoru a omezuje hodnotu startovacího proudu elektromotoru v důsledku postupného snižování úhlu náběhu tyristorů. V tomto případě se proud motoru postupně zvyšuje na hodnotu zadaného limitu proudu. Zařízení umožňuje snížit proudy v dynamických režimech během spouštění a vyhnout se rázovému zatížení mechanismu.

Konstrukce tyristorového softstartéru SPRINT-V-T

• Snížené náběhové proudy
• Eliminace poklesu napětí v napájecí síti
• Eliminace hydraulických a pneumatických rázů
• Zvýšená spolehlivost elektrického pohonu
• Automatická údržba zadaných technologických parametrů
• Zvýšená životnost motoru

• Snížení nákladů na provoz a opravy
• Úspora energetických zdrojů
• Optimalizace procesů
• Integrace do stávajících automatizačních systémů

Konstrukčně je tyristorové zařízení pro pozvolný start SPRINT-V-T vyráběno ve skříňovém provedení s jednocestným provozem na přání zákazníka, lze jej vyrobit ve verzi s obousměrným provozem. Systém chlazení výkonové části je přírodní vzduch. V případě potřeby lze skříň vybavit nuceným větráním, topným systémem, teplotním čidlem a alarmem. Standardní stupeň krytí skříně je IP 31, na přání zákazníka až IP 65. Zařízení je dodáváno jako hotová stavebnice a je kompletně připraveno k zapojení.

UPP obsahuje následující součásti:

1. Řídicí systém: ovladač, 10′ LCD dotykový displej, spínací moduly
2. Systém měkkého startu: vysokonapěťové tyristorové moduly, síťový stykač, přemosťovací stykač
3. Komponenty pro monitorování a měření dat
4. Vysokonapěťové rozváděče, včetně: vysokonapěťových spínačů, vysokonapěťových pojistek, transformátorů. Dodáváno jako doplňkové vybavení.

Hlavní řídicí jednotka, modul sběru dat, monitorovací modul, optické spoje a vestavěný programovatelný logický řídicí systém tvoří řídicí systém celého zařízení. Hlavní řídicí jednotka má duální DSP procesor a programovatelné zařízení VLSI.
Použitím duálního procesoru je zajištěn přesný proces příkazů a řízení. Systém dokáže v reálném čase nejen sledovat činnost elektromotoru, softstartéru a externího napájení, ale také plní různé ochranné a řídicí funkce.
UPP HMI je velký 10′ displej z tekutých krystalů s individuálním ovládacím programem, který v reálném čase zobrazuje naměřené souřadnice, technologická nastavení, parametry nastavení, chybové kódy, plán spouštění EM a startovací proud.

Výkonovou část softstartéru představuje tyristorový regulátor napětí s fázovým řízením. Regulátor je vyroben na bázi vysokonapěťových tyristorových modulů, které se skládají ze dvou tyristorů zády k sobě. Moduly jsou zapojeny do sériových fázových modulárních skupin pro dosažení požadovaného provozního napětí.
Výkonová část zařízení má blokově modulární princip konstrukce. Pro pohodlí jsou tyristorové moduly každé fáze instalovány na výsuvných pojezdech.
Tyristory jsou řízeny prostřednictvím kanálů odolných proti hluku z optických vláken.

V prvním okamžiku spuštění (nebo po obdržení příkazu „Start“) řídicí systém automaticky změní úhel náběhu tyristorů a upraví napětí dodávané do statorového vinutí motoru. Jakmile motor dosáhne provozního režimu, napětí na svorkách elektromotoru plynule vzroste z nuly na hodnotu potřebnou k tomu, aby elektromotor dosáhl svých jmenovitých otáček. V tomto případě se velikost rozběhového proudu postupně zvyšuje s daným proudovým limitem, což zabraňuje vzniku proudového rázu a šoku. Když elektromotor dosáhne své jmenovité rychlosti otáčení, rozběhový proud se sníží na hodnotu určenou skutečným zatížením motoru. Elektromotor se spíná na síť přes přemosťovací stykač. Po spuštění elektromotoru zařízení nadále sleduje činnost elektromotoru a plní ochranné funkce. V případě nutnosti zastavení elektromotoru i sledováním napětí na svorkovnici elektromotoru je možné plynulé zastavení elektromotoru.

Softstartéry jsou navrženy tak, aby snižovaly startovací zatížení elektromotoru, jiných pohonů a elektrické sítě. Zabraňují možným poruchám, výrazně zvyšují životnost mechanismů a snižují náklady na energie.

Co je softstartér?

Mechanismus měkkého startu je elektronický systém, který zajišťuje postupné zvyšování napětí při startu elektromotoru. Zabraňuje náhlým rázům zatížení, snižuje opotřebení a zvyšuje bezpečnost zařízení.

Základním principem činnosti je postupné přivádění napětí do statorových vinutí elektromotoru. Toho je dosaženo použitím speciálních polovodičových prvků: tyristorů nebo tranzistorů [1].

Při spouštění elektromotoru zařízení sleduje rychlost změny napětí a proudu. Postupně otevírá polovodičové prvky, což umožňuje řídit tok energie a vytvářet měkký start motoru.

Princip

Provoz zařízení je založen na principu postupného zvyšování napětí a proudu při spouštění elektrické zátěže. Zajišťuje plynulé spínání výkonných asynchronních elektromotorů, zabraňuje náhlým přepětím [3].

• při spouštění zátěže je počáteční napětí aplikováno přes odpory nebo proměnné reostaty, aby se omezil proud;
• napětí se postupně zvyšuje změnou kapacity kondenzátorů nebo rychlostí odpařování kapaliny z výparníků;
• Zařízení se zapne na plný výkon.

Tato metoda snižuje dopad vysokého proudu na napájecí systém. Zařízení řídí rychlost nárůstu napětí, což je užitečné zejména při spouštění velkých motorů nebo při provozu zátěží, které vyžadují vysoký točivý moment.

Jak funguje měkký start?

Jednou z hlavních součástí systému je speciální zařízení – frekvenční měnič (FC). Pohon s proměnnou rychlostí je elektronické zařízení, které reguluje frekvenci a napětí střídavého proudu dodávaného do motoru. S jeho pomocí můžete ovládat rychlost zrychlení a zastavení motoru.

Systém měkkého startu také obsahuje další komponenty:

• reaktor;
• škrticí klapka;
• stykač.

Reaktory slouží k omezení proudu v počáteční fázi chodu motoru. Tlumivky slouží k regulaci napětí a stykače mají na starosti spínání obvodu elektrické sítě [2].

Díky měkkému startování lze výrazně snížit opotřebení motoru, zvýšit provozní účinnost a hospodárnost. Kromě toho má systém další ochranné funkce motoru. Může monitorovat teplotu, napětí a proud v systému a zabránit zkratu a přetížení.

Spínací schémata

Existuje několik základních spínacích obvodů pro implementaci měkkého spouštění elektrických asynchronních zařízení:

• obvod pomocí reostatu a stykačů. Po dosažení plného výkonu se stykače sepnou a zajistí normální provoz zařízení;
• obvod pomocí tyristorů nebo třífázových polovodičových spínačů (TRAP). Tyristory se postupně zapínají, což vede k postupnému zvyšování napětí do zařízení a jeho plynulému rozběhu. Po dosažení plného výkonu se tyristory přepnou do propustného režimu a zajistí normální provoz;
• obvody s různými kombinacemi časových relé a stykačů. Časové relé o určitou dobu zpozdí sepnutí stykačů, což umožňuje zařízení postupně získávat hybnost.

Volba spínacího obvodu závisí na výkonu a typu zařízení a také na požadavcích na jeho měkký rozběh. Kromě toho je třeba vzít v úvahu spotřebu energie a náklady na realizaci každého okruhu. Při výběru optimálního schématu byste měli kontaktovat specialisty, kteří vám pomohou vybrat nejvhodnější řešení.

Příklad obvodu

Existuje mnoho výrobců zařízení pro měkké spouštění, z nichž každý má své vlastní vlastnosti. Existují však obecné zásady připojení.

Vodiče připojené ke startéru jsou rozděleny na silové a ovládací. Silové jsou zodpovědné za dodávku energie a řídicí jsou spínací obvody, signalizační obvody atd. Nejenže nastartují a zastaví motor, ale také chrání zařízení v případě nehody [2] .

Cívka stykače je napájena napětím ze zdroje. V tomto případě jsou kontakty bypassového stykače připojeny pouze na vhodné svorky, protože v okamžiku, kdy motor dosáhne plných otáček, je nutná regulace proudu. Elektromotor je připojen přes kabel příslušného průřezu.

Ovládací část zahrnuje výběr typu ovládání. Důležitým prvkem je vstupní svorka obvodu start a stop.

Způsoby ochrany motoru

Způsoby ochrany elektromotoru při pozvolném rozběhu jsou důležitou součástí spolehlivého provozu. Zabraňují možnému poškození zařízení a snižují opotřebení dílů, čímž zvyšují životnost motoru.

• použití automatických softstartérů;
• aplikace elektrických řídicích obvodů. Sledují provozní parametry motoru, jako je teplota, proud a otáčky;
• dodatečná ochrana prostřednictvím použití škrticích klapek nebo startovacího odporu.

Důležitým aspektem ochrany motoru je správné nastavení parametrů systému měkkého startu. To zahrnuje výběr optimálních hodnot proudu a napětí a nastavení vhodných časových zpoždění. Správné naladění zaručuje maximální účinnost motoru a minimalizuje riziko nouzových situací.

Typy softstartérů

Existuje několik typů zařízení, z nichž každý má své vlastní vlastnosti:

• ovládání odporu. K obvodu je připojen speciální rezistor, který během spouštění postupně snižuje napětí na zařízení;
• kondenzátory. Do obvodu je zapojen kondenzátor, který se před spuštěním zařízení nabíjí a vyrovnává napětí při rozběhu. Tato metoda je zvláště užitečná pro systémy s vysokou setrvačností a vyžadující hladší start;
• softstartéry založené na polovodičovém regulátoru (VFD). Jsou to elektronické zařízení, které sleduje a reguluje napětí a proud při spouštění zařízení.

Každé zařízení má své výhody a nevýhody a výběr konkrétního typu závisí na požadavcích systému. Je důležité vzít v úvahu faktory, jako je setrvačnost systému, výkon zařízení a požadovaná plynulost spouštění.

Výhody softstartéru

Hlavní výhodou měkkého rozběhu je zajištění postupného zapínání asynchronního elektromotoru, což snižuje náhlé proudové rázy a snižuje opotřebení prvků [1].

Mezi výhody také:

• snížení spotřeby energie při startování elektromotoru;
• snížení zatížení napájecího systému;
• stabilizace síťového napětí;
• ochrana proti přetížení a zkratu;
• řízení rychlosti otáčení motoru a teploty;
• zajištění automatického vypnutí v případě poruchy a havarijních situací.

Shrneme-li výše uvedené, můžeme dojít k závěru o důležitosti zařízení pro zajištění nepřetržitého a dlouhodobého provozu zařízení.

Jak vybrat softstartér

Při výběru je třeba zvážit řadu klíčových faktorů, abyste zajistili efektivní a bezpečný provoz systému.

Nejprve byste měli vyhodnotit výkon potřebného vybavení pro měkký start. Za druhé, musíte věnovat pozornost funkčnosti zařízení. Je důležité vybrat model s vhodnými funkcemi pro vaše specifické systémové požadavky.

Rovněž stojí za to věnovat pozornost rozměrům a typu instalace. Musí odpovídat dostupnému prostoru. Někteří výrobci například nabízejí kompaktní zařízení pro použití ve stísněných prostorách.

Doporučuje se vybírat modely od důvěryhodných výrobců s dobrou pověstí. Rovněž stojí za to věnovat pozornost záručním podmínkám a dostupnosti servisní podpory.

K postupnému a řízenému spouštění elektromotorů slouží softstartér. Snižuje dopad náhlých proudových rázů a mechanického zatížení na zařízení. Základním principem činnosti je postupné zvyšování napětí při spouštění zařízení. Správnou volbou zajistíte hladký chod systému, ochráníte před přetížením a prodloužíte životnost elektromotoru.

Reference

1. Zatsarinnaya I.A., Yadykin M.A. Tyristorové zařízení pro měkký start // Ve sborníku: Formování a vývoj nového paradigmatu inovativní vědy v podmínkách moderní společnosti Sborník článků Mezinárodní vědecké a praktické konference. Ufa, 2023. s. 10-12.
2. Masenko A.V. Nový tyristorový řídicí systém pro zařízení s měkkým startem pro elektromotory // Ve sborníku: Vědecká podpora agroprůmyslového komplexu Sborník článků na základě materiálů X všeruské konference mladých vědců, věnované 120. výročí. I. S. Kosenko. Rep. za vydání A. G. Koščajev. 2017. s. 578-579.
3. Pupin V. Zařízení pro měkký start: relevance použití, srovnání zařízení od různých výrobců // Elektrická zařízení: provoz a opravy. 2008.№ S. 10-16.