Плавный пуск электродвигателей.

Прямой пуск компрессоров сопровождается большими значениями пусковых токов, что может привести к падениям напряжения.

Существуют известные методы уменьшения пусковых токов и новая технология плавного пуска, разработанная компанией "Данфосс".

Пуск переключением обмоток звезда – треугольник получил широкое распространение, несмотря на невысокую эффективность.

Рис. 1.1. Схема подключения электродвигателя по схеме звезда - треугольник

При пуске производится переключение обмоток электродвигателя с соединения звездой на соединение треугольником (рис. 1.1). Пиковое значение пускового тока при пуске переключением звезда - треугольник составляет примерно 70÷100% от величины пускового тока при прямом пуске. При использовании этого метода часто возникает необходимость установки перепускного клапана в систему управления компрессором, так как во время переключения обмоток двигатель обесточен и из-за действия инерционных сил обороты резко уменьшаются, что вызывает перепад давления на компрессоре. Для отключения перепускного клапана после переключения обмоток треугольником требуется дополнительное реле времени.

Таким образом, для пуска переключением звезда – треугольник необходимо следующее оборудование: три контактора, термореле перегрузки, одно или два реле времени и при необходимости перепускной клапан.

Пуск с помощью электродвигателя с разделенными обмотками.

Рис. 1.2. Схема подключения электродвигателя с помощью разделенных обмоток

Обмотки двигателя в этом случае разделены на две части в соотношении либо 1/2 к 1/2, либо 2/3 к 1/3. Вторая обмотка подключается с задержкой от 0,5 до 1 секунды. Поскольку пусковой момент на валу уменьшается за счет разделения обмоток, то почти всегда требуется применение перепускного клапана. Пиковое значение пускового тока при разделении обмоток в соотношении 2/3 к 1/3 составляет примерно 75% от величины пускового тока при прямом пуске, а при соотношении 1/2 к 1/2 – 65%, но более высокое значение пускового тока обеспечивает больший пусковой момент на валу, позволяющий достичь номинальных оборотов двигателя.

Обычно используются двигатели с разделением обмоток в соотношении 2/3 к 1/3. Также при использовании этого метода изменение крутящего момента при подключении второй части обмоток незначительно, в отличие от схемы звезда – треугольник. Этот метод также требует значительного объема монтажно-наладочных работ и большого количества оборудования: два контактора, два термореле перегрузки, одно реле времени и перепускной клапан.

Пуск с помощью частотного преобразователя. Частота регулируется от минимального до номинального значения пропорционально напряжению. Этот наиболее эффективный метод обеспечивает величину стартового тока лишь в 1,1?2 раза выше номинального значения. Недостатками этого метода являются высокая стоимость оборудования, необходимость использования экранированных кабелей, фильтров, а также сложность настройки.

Пуск методом регулирования угла фазы. В прошлом этот метод не получил широкого распространения, поскольку предпочтение отдавалось более простому способу пуска с использованием последовательного включения сопротивлений. Суть метода регулирования угла фазового сдвига заключается в плавном изменении напряжения от минимального значения до номинальной величины.

Преимущества технологии плавного пуска "Данфосс":

• пусковой ток составляет 40?50% от величины пускового тока при прямом пуске;
• уменьшение нагрузки на валу при пуске увеличивает срок службы компрессора;
• безопасный и быстрый пуск без необходимости выравнивания давления;
• быстрый и простой монтаж устройства;
• оптимальное технико-экономическое решение – цена сопоставима со стоимостью традиционных методов;

Для реализации этого метода фирмой "Данфосс" были разработаны новые модели плавных пускателей MCI-3/15/25/25/50 с возможностью индивидуальной настройки, а также модели MCI-15/25 С, специально адаптированные для спиральных компрессоров "Performer" и поршневых Danfoss Maneurop. Число в обозначении модели указывает на рабочий ток компрессоров или насосов, соединенных последовательно. Пускатель имеет интегрированные контакторы, электронную регулировку фазы и пусковое реле. При этом он управляется напрямую и требует только дополнительной установки автоматической защиты. Пускатели MCI рассчитаны на работу с универсальным управляющим напряжением в диапазоне 24÷480 В как постоянного, так и переменного тока, что значительно упрощает процедуру выбора подходящей модели.

Рис. 1.3. Управление двигателем с помощью устройства плавного пуска MCI: а - схема подключения; б - общий вид.

Плавные пускатели MCI способны выдерживать восьмикратные перегрузки пускового тока в течение 3 с, что обеспечивает безопасное управление компрессорами холодильных установок. Предыдущие модели электронных пускателей могли выдерживать только трехкратные перегрузки.

Наряду с трехфазными моделями существует версия плавных пускателей TCI 25C для управления однофазными компрессорами. В момент старта пускатель плавно увеличивает напряжение на двигателе до номинального и тем самым позволяет избежать пиков пускового тока.

Рис. 1.4. Примеры подключения однофазных компрессоров с помощью TCI 25
(схема 1- без пускового конденсатора, схема 2- с пусковым конденсатором).

Заключение: уменьшение пусковых токов позволяет защитить цепи от пиковых значений падения напряжений. Новые плавные пускатели совмещают в одном устройстве контакторы, микропроцессорный контроллер фазы и независимый контур защиты от пропадания фазы. Благодаря большим возможностям по настройке параметров, продукция серии MCI может быть использована для электродвигателей любых типов компрессоров, насосов и т.д.

*Если используется байпасирующий контактор.