Устройство плавного пуска электродвигателя компрессора

(044) 456 42 48 (044) 223 11 45

Чем полезен плавный пуск компрессора?

	При пуске компрессора электродвигатель преодолевает инерцию покоя движущихся деталей и разницу давлений в системе. Существует несколько способов облегчения запуска: плавный пуск компрессора (постепенное преодоление инерции покоя), выравнивание давления в системе с помощью капиллярной трубки при остановке, выравнивание давления до и после компрессора байпасированием, регулирование давления всасывания с помощью регулятора давления в картере KVL (Danfoss) и это не все. Как и самих разновидностей компрессоров : Автомобильный, Винтовой, Винтовой воздушный, Вихревой, Высокого давления ,Мембранный, Низкого давления, Осевой, Поршневой, Роторно-пластинчатый, Стандартные, Центробежный, Шестеренчатый .
Существует несколько разновидностей облегченного пуска компрессоров. Все они предназначены для снижения пусковых токов, величина которых влияет как на сечение подводимых силовых кабелей и пускателей, так и на срок жизни самого компрессора. Вот основные виды: 1. Пуск «Звезда-Треугольник», при котором двигатель стартует сначала на подключении обмоток типа «Звезда» несколько секунд, а затем по таймеру переключается на «Треугольник», позволяет снизить пусковой ток примерно в три раза по отношению к прямому пуску. Этот способ часто применяется для облегчения пуска обычных трехфазных двигателей, мощность которых выше 5,5 кВт. 2. Пуск «Звезда-Треугольник» с плавным переключением. При переключении с «Звезды» на «Треугольник» происходит кратковременный скачок пускового тока. 3. Пуск с байпасом. Используется на поршневых компрессорах, где устанавливается байпассная линия между нагнетанием и всасыванием компрессора, которая открывается во время пуска с помощью соленоидного клапана. На винтовых компрессорах также реализован байпас, но он является частью системы управления производительностью. При пуске управляющий золотник находится в режиме минимальной загрузки и компрессор стартует на 10-20% максимальной мощности. 4. Пуск с частичным включением обмотки компрессора. Используется на поршневых компрессорах большой мощности. 5. Плавный пуск. На холодильных машинах со спиральными компрессорами, где на каждый холодильный контур приходится по нескольку компрессоров (обычно до 4), часто устанавливается устройство плавного пуска только одного компрессора в каждом контуре. При этом такой компрессор стартует последним в контуре. Пусковой ток такого компрессора на 30% ниже стандартного. В пределах мощности пускового устройства допускается параллельное подключение двигателей, при этом суммарный ток подключенных двигателей должен быть меньше номинального тока пускового устройства, выбранного в функции типа применения. В электрических компрессорных станциях применяются асинхронные трехфазные двигатели переменного тока. При прямом пуске этих двигателей, нагруженных на винтовой компрессор, возникают большие броски тока в питающей сети, которые превышают более чем в 12 раз номинальный ток двигателя. Этот ток вызывает перегрузку проводов системы питания предприятия, резкому провалу напряжения в ней. Возникает высокий вращательный момент (резкий рывок с места), перегружающий механические части компрессора и самого электродвигателя. Возможно даже скручивание вала. Бросок тока приводит к преждевременному выходу из строя коммутационных устройств шкафов или пультов управления (подгорание, приваривания контактов магнитных пускателей, автоматических выключателей), нагрев силовых кабелей. Чтобы избежать этих проблем при эксплуатации, необходимо использовать устройства плавного пуска электродвигателя компрессора.
	Применение устройства плавного пуска исключает, или по крайней мере, уменьшает проблемы, сопровождающие переходные процессы пуска компрессора. Плавный пуск компрессора обеспечивает: -пусковой ток меньше в 2–2.5 раза, -пусковой момент составляет одну треть от момента при прямом пуске, -снижение нагрузки на питающую сеть предприятия, -увеличение срок службы электродвигателя и компрессора за счет резкого снижения ударных нагрузок , -увеличение срок службы устройств коммутации, -возможность применения силовых кабелей меньших диаметров, -экономию эксплуатационных затрат. .

Плавный пуск компрессоров любых типов обеспечивает безаварийный режим их работы и возможность отключения в том случае, когда нет необходимости их работы.

Мягкий пуск двигателя, не допускающий ударов и перегрузок, снижает износ деталей компрессора, обеспечивая его безотказную работу в течении долгого времени.

Использование устройств плавного пуска компрессорных нагрузок позволяет осуществлять включение и отключение коммутационной аппаратуры и электродвигателя на нулевом напряжении, что многократно увеличивает их ресурс.

Видео:Запускаем асинхронник через более дорогое устройство плавного пуска. Загудит?Скачать

Устройство плавного пуска электродвигателя. Пример применения

Устройство плавного пуска ABB PSR-25-600

Всем привет! Сегодня будет статья, в которой показан реальный пример использования устройства плавного пуска (мягкого пускателя) на практике. Плавный пуск электродвигателя установлен мною на реальном устройстве, приводятся фото и схемы.

Что это за устройство, я ранее подробно рассказывал в статье про мягкий пускатель. Напоминаю, что мягкий пускатель и устройство плавного пуска суть одно и то же устройство. Названия эти берутся от английского Soft Starter. В статье я буду называть этот блок и так, и эдак, привыкайте). Информации по устройствам плавного пуска в интернете достаточно, рекомендую также почитать здесь.

Моё мнение по пуску асинхронных двигателей, подтвержденное многолетними наблюдениями и практикой. При мощности двигателя более 4 кВт стоит подумать, чтобы обеспечить плавный разгон двигателя. Это нужно при тяжелой, инерционной нагрузке, которая как раз и подключается на вал такого двигателя. Если двигатель используется с редуктором, то ситуация полегче.

Простейший и самый дешевый вариант плавного пуска – вариант с включением двигателя через схему “Звезда-Треугольник”. Более “плавные” и гибкие варианты – устройство плавного пуска и преобразователь частоты (в народе – “частотник”). Есть ещё древний способ, который уже почти не применяется – двухскоростные двигатели.

Кстати, верный признак того, что двигатель питается через частотник – хорошо слышимый писк с частотой около 8 кГц, особенно на низких оборотах.

Я уже использовал устройство плавного пуска от Schneider Electric, был такой положительный опыт в моей деятельности. Тогда нужно было плавно включать/выключать длинный круговой конвейер с заготовками (двигатель 2,2 кВт с редуктором). Жаль, что фотоаппарата тогда не было под рукой. Но в этот раз всё рассмотрим очень детально!

Видео:Запуск компрессора от генератора Villager⚡ Устройство плавного пуска 220 ВольтСкачать

Зачем понадобился плавный пуск двигателя

Итак, проблема — на котельной есть насосы подпитки котла водой. Всего два насоса, и включаются они по команде от системы слежения за уровнем воды в котле. Одновременно может работать только один насос, выбор насоса осуществляет оператор котельной путем переключения водяных кранов и электрических переключателей.

Насосы приводятся в действие обычными асинхронными двигателями. Асинхронные двигатели 7,5 кВт включаются через обычные контакторы (магнитными пускателями). А поскольку мощность большая, то пуск очень жесткий. Каждый раз при пуске возникает ощутимый гидроудар. Портятся и сами двигатели, и насосы, и гидросистема. Иногда такое ощущение, что трубы и краны сейчас разлетятся вдребезги.

Кроме того, когда котёл остывший, и в него резко подается горячая вода (более 95 °С), то происходят неприятные явления, напоминающие взрывообразное бурление. Бывает и наоборот, воду с температурой 100 °С можно назвать холодной – когда в котле находится сухой пар с температурой почти 200 °С. В этом случае тоже происходят вредные гидроудары.

Всего на котельной два идентичных котла, но во втором установлены частотники на насосы. Котлы (точнее, парогенераторы) вырабатывают пар с температурой более 115 °С и давлением до 14 кгс/см2.

Жаль, что конструкцией котла в электросхеме не предусмотрено было плавное включение двигателей насоса. Хотя котлы итальянские, на этом было решено сэкономить…

Повторюсь, что для плавного включения асинхронных двигателей мы имеем на выбор такие варианты:

В данном случае необходимо было выбрать тот вариант, при котором бы было минимальное вмешательство в рабочую схему управления котлом.

Дело в том, что любые изменения в работе котла должны быть обязательно согласованы с производителем котла (либо сертифицированной организацией) и с надзорной организацией. Поэтому изменения должны быть внесены незаметно и без лишнего шума. Хотя, в систему безопасности я не вмешиваюсь, поэтому тут не так строго.

Мои постоянные читатели знают, что теперь, после сдачи экзаменов в Ростехнадзоре, я имею полное право выполнять работы по КИПиА в котельной.

Видео:УПП SSR-150WA-R1 устройство плавного пускаСкачать

Выбор устройства плавного пуска

Для начала посмотрим на шильдик двигателя:

Двигатель насоса, который подключается к схеме плавного пуска

Мощность двигателя – 7,5 кВт, обмотки соединены в схему “треугольник”, номинальный потребляемый при этом ток – 14,7А.

Вот как выглядела система пуска (“жёсткая”):

Система прямого пуска двигателей насосов

Напоминаю, что у нас два двигателя, и запускаются они контакторами 07КМ1 и 07КМ2. Контакторы снабжены блоками дополнительных контактов – для индикации и контроля включения.

В качестве альтернативы было выбрано устройство плавного пуска ABB PSR-25-600. Его максимальный ток – 25 Ампер, так что запас у нас хороший. Особенно, если учесть, что работать придётся в тяжелых условиях – количество пусков/стопов, высокая температура. Фото – в начале статьи.

Вот наклейка на софтстартере с параметрами:

Soft Starter ABB PSR-25-600 – параметры

• FLA – Full Load Amps – значение силы тока при полной нагрузке – почти 25А,
• Uc – рабочее напряжение,
• Us – напряжение цепи управления.

Видео:Плавный Пуск для Мойки Высокого ДавленияСкачать

Установка УПП

Пробная установка блока плавного пуска

По высоте подходит один в один, по ширине тоже, только длина чуть больше, но место есть.

Теперь вопрос по цепям управления. Контакторы в исходной схеме включались напряжением 24 VAC, а наши АББ управляются напряжением минимум 100 VAC. Налицо необходимость промежуточного реле либо изменения напряжения питания цепи управления.

Однако, на официальном сайте ABB я нашёл схему, где показано, что это устройство способно работать и при 24 VAC. Попытал счастья – не получилось, не запускается…

Что же, ставим промежуточное реле, которое приводит напряжение к нужному уровню:

Пример монтажа системы плавного пуска электродвигателей

Пример монтажа системы плавного пуска электродвигателей

Вот и всё. Промежуточные реле обозвал 07КМ11 и 07КМ21. Кстати, они также нужны и для дополнительных цепей. Через них включаются индикаторы, и сухие контакты для внешнего устройства (пока не используются, в старой схеме – оранжевые провода).

Когда хотел управление использовать напрямую, без реле (24 VAC), планировал индикаторы включения пустить через контакты Com – Run, которые теперь остались неиспользованные.

Видео:Плавный пуск / останов ABB PSRСкачать

Схемы плавного пуска

Схема жесткого пуска двигателей, через контакторы (исходная)

А вот как нехитро я изменил схему:

Схема с плавным пуском двигателей на софтстартерах

По настройкам – коротко. Тут три регулировки – время разгона, время замедления, и начальное напряжение.

Можно было бы использовать одно устройство плавного пуска, и контакторы выбора двигателя (переключать одно устройство на два двигателя). Но это усложнит и сильно изменит схему, и понизит надежность. Что для такого стратегического объекта, как котельная, очень важно.

Видео:УПП (устройство плавного пуска насоса). Выпуск #1: тестированиеСкачать

Осциллограммы напряжения

Орешек знанья твёрд, но всё же
мы не привыкли отступать!
Нам расколоть его поможет
киножурнал «Хочу всё знать!»

Собрать схему отверткой всякий может. А для тех, кто хочет увидеть напряжение и понять, какие реальные процессы происходят, без осциллографа не обойтись. Публикую осциллограммы на выходе 2Т1 устройства плавного пуска.

Двигатель выключен. Чистый синус.

Не правда ли, логическая нестыковка – двигатель выключен, а напряжение на нём есть?! Это особенность некоторых устройств мягкого пуска. Неприятная и опасная. Да, на двигателе есть напряжение 220В, даже когда он стоит.

Дело в том, что управление происходит только по двум фазам, а третья (L3 – T3) подключена к двигателю напрямую. А так как тока нет, то на всех выходах устройства действует напряжение фазы L3, которое проходит через обмотки двигателя. Та же ерунда бывает и в трехфазных твердотельных реле, вот моя статья.

Будьте осторожны! При обслуживании двигателя, подключенного к устройству мягкого пуска, отключайте вводные автоматы, и проверяйте отсутствие напряжения!

Запуск. Тиристоры режут фазу нещадно.

Поскольку нагрузка индуктивная, то синусоида не только режется на куски, но и сильно искажается.

Помеха прёт, и это надо учитывать – возможны сбои в работе контроллеров и другой слаботочки. Чтобы это влияние уменьшить, надо разносить и экранировать цепи, устанавливать дроссели на входе, и др.

Двигатель почти включен. Около 90% от энергии синуса.

Фото сделано да пару секунд до того, как включился внутренний контактор (байпас), который подал полное напряжение на двигатель.

Видео:Устройство плавного пуска и защиты Aquario SSP(m)-3.0-1. Краткий обзор и подключение.Скачать

Видео про работу и настройку УПП ABB

Видео:Плавный пуск насоса 315 кВтСкачать

Фото корпуса

Ещё небольшой бонус – несколько фото внешнего вида устройства плавного пуска ABB PSR-25-600.

Опция – разъем и крепления для подключения вентилятора охлаждения, в случае больших нагрузок

ABB PSR-25-600 – входные силовые клеммы и клеммы питания и управления.

Крепёж на ДИН-рейку. Надежный и качественный, как и вся продукция ABB.

Пока всё, вопросы и критика в комментариях по плавному пуску электродвигателей приветствуются!

Видео:Обучающий ролик по подключению и настройке устройства плавного пускаСкачать

Скачать инструкции и другие файлы по софтстартерам и двигателям

Если тема интересует более глубоко, рекомендую ознакомиться с литературой, приведенной на странице Скачать.

Вот одна из книг, приведенных там:

• Ломоносов, В.Ю.; Поливанов, К.М.; Михайлов, О.П. Электротехника. / Ломоносов, В.Ю.; Поливанов, К.М.; Михайлов, О.П. Электротехника. Одна из лучших книг, посвящённых основам электротехники. Изложение начинается с самых основ: объясняется, что такое напряжение, сила тока и сопротивление, приводятся указания по расчёту простейших электрических цепей, рассказывается о взаимосвязи и взаимозависимости электрических и магнитных явлений. Объясняется, что такое переменный ток, как устроен генератор переменного тока. Описывается, что такое конденсатор и что собой представляет катушка индуктивности, какова их роль в цепях переменного тока. Объясняется, что такое трёхфазный ток, как устроены генераторы трёхфазного тока и как организуется его передача. Отдельная глава посвящена полупроводниковым приборам: в ней речь идёт о полупроводниковых диодах, о транзисторах и о тиристорах; об использовании полупроводниковых приборов для выпрямления переменного тока и в качестве полупроводниковых ключей. Коротко описываются достижения микроэлектроники. Последняя треть книги целиком посвящена электрическим машинам, агрегатам и оборудованию: в 10 главе речь идёт о машинах постоянного тока (генераторах и двигателях); 11 глава посвящена трансформаторам; о машинах переменного тока (однофазных и трёхфазных, синхронных и асинхронных) подробно рассказывается в 12 главе; выключатели, электромагниты и реле описываются в главе 13; в главе 14 речь идёт о составлении электрических схем. Последняя, 15 глава, посвящена измерениям в электротехнике. Эта книга — отличный способ изучить основы электротехники, понять основополагающие принципы работы электрических машин и агрегатов., zip, 13.87 MB, скачан: 1897 раз./

Инструкции и описания софтстартеров различных фирм – известных и бюджетных.

• Устройства плавного пуска PSR, PSS, PST / Устройства плавного пуска ABB PSR, PSS, PST. Принципы работы, параметры, схемы включения, pdf, 430.55 kB, скачан: 265 раз./
• PRS2_softstarter_user manual_rus / Prostar PRS2_softstarter_usermanual_rus. Бюджетные модели. Полное описание софтстартеров, pdf, 2.42 MB, скачан: 183 раз./
• Siemens SoftStarter 3RW44 manual / Siemens SoftStarter 3RW44 — подробное руководство по софтстартерам Сименс, pdf, 1.37 MB, скачан: 170 раз./
• Soft Starter VTdriveFWI-SS3 manual rus / Soft Starter VTdrive FWI-SS3 manual на русском, pdf, 2 MB, скачан: 259 раз./
• Устройства плавного пуска / Устройства плавного пуска. Подробное описание принципов действия, примеров установки и параметров моделей софтстартеров ABB, pdf, 6.19 MB, скачан: 210 раз./

Ещё пособие по двигателям:

• Пуск и защита двигателей переменного тока / Пуск и защита двигателей переменного тока. Системы пуска и торможения двигателей переменного тока. Устройства защиты и анализ неисправностей двигателей переменного тока. Руководство по выбору устройств защиты. Руководство от Schneider Electric, pdf, 1.17 MB, скачан: 1499 раз./

На сегодня всё, задавайте вопросы в комментариях!

🎦 Видео

Настройка и подключения устройства плавного пуска ABB PSRСкачать

компрессор плавный пускСкачать

Как работает устройство плавного пуска А100Скачать

Включение компрессора холодильника с реле плавного пуска.Скачать

Электродвигатель для компрессора асинхронный однофазный 2,2 кВт YL 90LСкачать

Устройства плавного пуска серии SFBСкачать

Устройство плавного пуска. Блок плавного пуска своими руками. Платы с jlcpcb.comСкачать

Плавный пуск двигателя насосной станцииСкачать

Устройство плавного пуска VMX-synergy MotortronicsСкачать

Устройства плавного пускаСкачать

Устройство плавного пуска двигателя и защиты SSP(M)-3.0-1Скачать