Каждый вид коммутирующих устройств имеет свои преимущества. Нельзя сказать, что полупроводниковые приборы полностью способны заменить электромеханические реле. Оптимальным вариантом является сочетание преимуществ обоих видов переключателей. Именно так сделано в гибридных пускателях электродвигателей. О том, как такие пускатели работают и в чем их преимущества, мы расскажем вам на примере продукции известной итальянской компании.
Полупроводниковые переключатели, по сравнению с электромеханическими, отличаются большим быстродействием, отсутствием искрения контактов, а также увеличенным количеством циклов коммутации. Основным недостатком полупроводниковых устройств является наличие разности потенциалов между контактами в открытом состоянии. Из-за этого часть электроэнергии, проходящей через полупроводниковый переключатель, превращается в тепло.
При пуске электродвигателя сначала происходит кратковременный бросок тока. Здесь оптимально использование быстродействующего полупроводникового переключателя (симистора). Затем ток стабилизируется на меньшем уровне, и так продолжается уже длительное время. Для такого режима оптимально использовать электромеханическое реле, чтобы симистор не расходовал попусту электроэнергию на свой нагрев. В гибридных пускателях электродвигателей используется параллельное соединение симистора и электромеханического реле. Вначале срабатывает симистор, а потом параллельно ему включается реле, на контактах которого разность потенциалов равна практически нулю.
Помимо высокой надежности, гибридные пускатели отличаются также малыми размерами. Нет необходимости снабжать симистор теплоотводом с громоздким радиатором, потому что полупроводниковый прибор работает в течение короткого промежутка времени. Реле тоже можно использовать более компактное, потому что нет необходимости обеспечивать дополнительную защиту от искрения в момент пуска электродвигателя. Уменьшение объема по сравнению с пусковыми устройствами традиционной конструкции той же мощности может достигать 10 раз.
Компания Lovato Electric предлагает гибридные пускатели электродвигателей серии ME. Они предназначены для работы с трехфазными асинхронными электродвигателями номинальным напряжением питания от 40 до 500 В переменного тока. При необходимости возможна работа и с однофазными двигателями, имеющими последовательное соединение полюсов, но только в режиме переднего хода. Для питания электроники пускателя требуется дополнительный источник напряжением 24 В постоянного тока. Номинальный ток двигателя задается потенциометром, расположенным на лицевой поверхности пускателя. Для дистанционного управления пускателем предусмотрено 4 цифровых входа, а для мониторинга состояния системы — 3 цифровых выхода.
Рабочий ресурс достигает 50 млн циклов переключения электронным способом или 15 млн циклов механическим. Предусмотрены следующие виды защиты: тепловая для двигателя с номиналом 10 А, от обрыва фазы, от несбалансированности фаз и потери нагрузки. Некоторые модели снабжены встроенным устройством аварийного оста-нова типа STO (Safe Torque Off). Пускатели серии ME предназначены для установки на DIN-рейку, где они занимают всего 22,5 мм. Масса пускателя — всего 300 г. Рабочий диапазон температур от –25°C до +70°C. Остальные технические характеристики приведены в таблице.
На возможность использования пускателей в промышленности указывает тот факт, что Lovato Electric нормирует значение номинального тока Ie согласно стандарту AC-53a (так делают далеко не все производители пускателей). Этот стандарт предусматривает, что устройство должно без проблем проработать с таким током нагрузки в течение 8 часов, т. е. на протяжении всего рабочего дня.
Наибольшую выгоду гибридные пускатели Lovato Electric должны дать при их использовании на предприятиях пищевой промышленности, объектах транспортной инфраструктуры, в ЖКХ. То есть там, где установлено большое количество маломощных электродвигателей, которые часто включаются/выключаются, а на некоторых производственных участках и меняют направление своего вращения. Здесь очень кстати оказываются малые размеры, потому что значительно сокращается площадь, занимаемая электрическими шкафами. В результате при модернизации производства можно нарастить выпуск продукции на уже имеющейся площади.