Обзор устройств плавного пуска Siemens

Линейка софтстартеров Sirius от компании Siemens универсальна, может использоваться в электроприводах переменного тока любой мощности, в стандартных и сложных условиях эксплуатации.

Производителю удалось радикально снизить значение пускового тока и нагрузку на сеть электропитания, оптимизировать процесс управления пуском и торможением двигателей.

Особенности и возможности

УПП Siemens Sirius предназначены для эксплуатации с трехфазными асинхронными электродвигателями переменного тока. Главная задача устройств — уменьшение пускового тока и момента. Сегодня софтстартеры Sirius активно используются в промышленных приводах разного назначения.

Спрос на оборудование Siemens объясняется несколькими причинами:

• Надежность работы асинхронных двигателей.
• Возможность эксплуатации в сложных условиях.
• Компактные размеры.
• Доступная стоимость.
• Минимальное техническое обслуживание.

Интеграция устройств плавного пуска в промышленные приводы решает несколько проблем одновременно:

1. Снижение силы механических ударов во время пуска электродвигателя до нормального уровня.
2. Минимизация перепадов нагрузки на электросеть.
3. Уменьшение износа двигателя за счет обеспечения его плавной работы.
4. Увеличение частоты включений асинхронного двигателя за единицу времени.
5. Упрощение процесса управления промышленным оборудованием.
6. Минимизация возможных перегрузок во время работы электропривода.
7. Возможность задавать необходимые настройки пуска, включая напряжение на обмотках асинхронного двигателя и значение пускового момента, с последующим изменением данных параметров согласно эксплуатационным характеристикам электрического привода.
8. Уменьшение площади, необходимой для установки электропривода (пускатели Siemens Sirius компактнее аналогов, подключенных по схеме «звезда-треугольник»).
9. Сокращение сроков и стоимости монтажа приводов, снижение затрат на техническое обслуживание.

Принцип работы

Устройства плавного пуска Sirius совместимы с двигателями разных мощностей и работают в диапазоне от 0,5 до 1200 кВт. Принцип работы УПП базируется на изменении напряжения, подаваемого на двигатель.

В каждой фазе УПП имеется по два встречно-включенных тиристора, управление которыми осуществляется посредством электронных ключей. Тиристоры пропускают ток в течение определенного времени. В начале запуска двигателя этот временной отрезок небольшой, в процессе разгона он увеличивается и, соответственно, на двигатель подается большее напряжение, что приводит к росту скорости вращения электропривода.

При плавном увеличении напряжения удается избежать пиковых значений и ударов, а регулирование величины пускового тока — эффективный способ избежать колебаний напряжения в сети.

Линейка устройств плавного пуска Sirius включает три серии с разным функционалом и техническими характеристиками. УПП 3RW30 и 3RW40 разработаны для стандартных условий эксплуатации. Пускатели серии 3RW44 предназначены для условий сложного пуска и имеют расширенную функциональность.

Серия 3RW30

Пускатели Sirius 3RW30 разработаны для стандартных трехфазных асинхронных электродвигателей мощностью до 55 кВт. Они конструктивно просты, имеют минимально необходимый набор функций, рассчитаны на легкие условия пуска. В УПП 3RW30 отсутствуют встроенные защиты и функция плавного торможения. Максимальное время пуска при нормальных условиях (класс 10) составляет 3 секунды, пусковой ток — 300%, максимальное количество пусков — 20 в час. Среди главных преимуществ серии выделим компактный корпус и простоту монтажа, бесступенчатый пуск двигателя без пиковых значений тока.

Софтстартеры Sirius 3RW30 — компактная и недорогая альтернатива устройствам прямого пуска и аналогам, подключаемым по схеме «звезда-треугольник».

Пускатели этой серии применяются:

• в ленточных конвейерах и роликовых транспортерах;
• в компрессорных и вентиляционных системах;
• в гидравлических и обычных электрических насосах;
• в мешалках.

Установка УПП в насосное оборудование позволяет избежать гидравлических ударов при пуске и дальнейшей эксплуатации, в транспортерах — обеспечивает разгон без рывков. В смесителях пускатели успешно справляются с задачей уменьшения значения пускового тока.

Устройства плавного пуска 3RW30 работают по тому же принципу, что и другие серии УПП Siemens. В первой и третьей фазах софтстартера находятся встречно направленные тиристоры — их два. Один из тиристоров предназначен для положительного полупериода, второй — для отрицательного.

В третьей фазе, которая условно называется неуправляемой, значение тока равно сумме значений тока в первых двух фазах (управляемых). Поведение тока пропорционально напряжению в электродвигателе, т.е. он уменьшается в такое же количество раз, что и заданное напряжение при пуске. Проще говоря, контролируя напряжение, вы контролируете пусковой ток. Частота в данном случае — величина постоянная, равная частоте питающей сети.

Уже после разгона электропривода тиристоры открыты, а напряжение сети поступает на клеммы двигателя. Наличие в конструкции байпасных контактов уменьшает нагревание тиристоров, а также снижает тепловые потери при длительной эксплуатации привода.

Серия 3RW40

Серия рассчитана на асинхронные двигатели мощностью до 250 кВт, с легкими и умеренно тяжелыми условиями пуска. Компактные пускатели вдвое меньше УПП «звезда-треугольник», при этом имеют расширенный функционал для указанного диапазона мощности. В устройствах серии 3RW40 предусмотрены:

• Электронная защита двигателя и самого устройства от перегрузки.
• Возможность ручного регулирования ограничений по току.
• Встроенный шунт, сводящий к минимуму потери энергии.
• Возможность управлять УПП посредством внешних источников постоянного тока 24В.
• Двухфазное управление тиристорами для удержания минимальных параметров тока в каждой из трех фаз.

Принципиальным отличием серии 3RW40 от 3RW30 является возможность плавной остановки электродвигателя посредством изменения частоты его вращения. Время торможения можно задать в диапазоне 0-20 секунд.

Благодаря электронному контролю состояния устройств удается сократить время ввода электроприводов в эксплуатацию и избежать технических ошибок в процессе работы. Схема подключения УПП 3RW40 и принцип их работы стандартный.

При нормальных условиях максимальное время пуска составляет 10 секунд, значение пускового тока — 300%, максимальное количество пусков — 5 в час. При тяжелых условиях пуска (класс 20) перечисленные выше параметры не меняются.

Софтстартеры серии 3RW40 используются с гидравлическими насосами, эскалаторами, компрессорами, вентиляторами разной мощности, прессами, устанавливаются в экструдеры и токарные станки.

Серия 3RW44

Устройства плавного пуска 3RW44 предназначены для эксплуатации с электродвигателями мощностью до 710 кВт при линейном включении и до 1200 кВт при включении внутри треугольника. Максимальное время пуска в тяжелых условиях составляет 40 секунд, пусковой ток — 350%, количество пусков в час — 1. При очень тяжелых условиях пуска (класс 30) максимальное время пуска увеличивается до 60 секунд, остальные параметры остаются неизменными.

При линейном включении коммутаторы и защита двигателя последовательно подсоединяются к УПП. При включении внутри треугольника используется схема «звезда-треугольник», предусматривающая последовательное соединение фаз устройства плавного пуска с обмотками электродвигателя. Линейное включение технически проще монтажа внутри треугольника. Опция торможения доступна только при включении в линию.

УПП 3RW44 рассчитаны на использование с электроприводами, пуск которых осуществляется в тяжелых и особо тяжелых условиях. Преимущества данной серии устройств в том, что расширенный функционал и настраиваемые режимы пуска/торможения, а также удобное управление позволяют решать производственные задачи любой сложности при небольших затратах на обслуживание.

Типичные примеры использования пускателей 3RW44: лифтовое оборудование, водный транспорт, дробилки, центрифуги, миксеры, промышленные морозильные установки.

Заключение

Пускорегулирующие устройства Siemens Sirius совместимы с большинством асинхронных электродвигателей и подходят для эксплуатации в разных промышленных секторах. Все оборудование производителя сертифицировано, отвечает международным и российским стандартам.

Если учесть компактные размеры, многофункциональность, низкие потери электроэнергии и простоту управления софтстартеров Siemens, то альтернативу им найти будет проблематично.