Новые возможности для запуска электродвигателя

Соответствующее устройство плавного пуска для каждого применения

Чтобы избежать бросков тока приводящих к просадке напряжения и механическому износу частей установки при прямом пуске или пуске со схемой звезда треугольник, лучшим решением будет использование устройств плавного пуска (УПП) SIRIUS. В линейке SIRIUS предлагаются варианты устройств плавного пуска для различных применений: от самых простых до самых сложных, с лёгкими и тяжёлыми условиями пуска. Применение УПП позволяет плавно и эффективно запускать стандартный трехфазный электродвигатель, поддерживая концепцию надёжной работы установки.

Запустить Simulation Tool

Расширенный функционал

Устройства плавного пуска SIRIUS 3RW55 с расширенным функционалом

Благодаря широкому набору функций УПП SIRIUS 3RW55 позволяют оптимальным способом справиться даже с самыми сложными условиями пуска и останова электродвигателя. Встроенные интеллектуальные функции (такие, как «автопараметрирование», «контроль состояния», «останов насоса», «очистка насоса») реализуют плавный пуск, учитывающий текущие условия эксплуатации.

• Управление пуском по всем трем фазам
• Параметрирование в среде TIA Portal
• Возможность коммуникации по различным протоколам (PROFINET, PROFIBUS, Modbus)
• Встраиваемая многофункциональная панель управления с дисплеем
• Устойчивость к нестабильным параметрам сети
• Для низковольтных электродвигателей мощностью от 5.5 до 1,200 кВт

Функционал для общего применения

Устройства плавного пуска SIRIUS 3RW52 с функционалом для общего применения

УПП SIRIUS 3RW52 – идеальная альтернатива пускателям со схемой звезда-треугольник. Эти универсальные устройства подойдут для различных типов приводов.

• Управление пуском по всем трём фазам
• Параметрирование при помощи поворотных потенциометров
• Возможность коммуникации по различным протоколам (PROFINET, PROFIBUS, Modbus)
• Возможность установки панелей управления с цветным ЖК дисплеем или с монохромным символьным дисплеем
• Устойчивость к нестабильным параметрам сети
• Для низковольтных электродвигателей мощностью от 5.5 до 560 кВт

Базовый и стандартный функционал

Устройства плавного пуска SIRIUS 3RW30 с базовым функционалом и SIRIUS 3RW40 со стандартным набором функций

УПП SIRIUS 3RW30/40 предназначены для стандартных применений. Они имеют компактное исполнение корпуса, что позволяет экономить пространство в шкафу управления.

• Управление пуском по двум фазам по технологии Polarity Balancing
• Параметрирование при помощи поворотных потенциометров
• Встроенная защита от перегрузки и собственная защита от перегрева силовых полупроводников в устройствах 3RW40
• Устойчивость к нестабильным параметрам сети
• Для низковольтных электродвигателей мощностью от 1.5 до 250 кВт

Какую технологию плавного пуска выбрать?

Загрузить брошюру (англ. язык)

Серия устройств плавного пуска для различных задач

Обзор интеллектуальных функций

Линейка устройств плавного пуска SIRIUS включает аппараты с различным функционалом, в том числе и со специализированными функциями. Это даёт возможность выбрать УПП для широкого круга задач.

Вне зависимости от отрасли применения будут полезны такие интеллектуальные функции УПП, как автопараметрирование, контроль состояния, очистка насоса или динамическое торможение.

Различные применения

Контроль состояния

Функция контроля состояния УПП SIRIUS позволяет оценить электрические параметры двигателя, в том числе, активную мощность. Таким образом, вы получаете новый уровень прозрачности данных о состоянии электродвигателя и приводимой им установки. На основании измеренных значений возможно распознать сухой ход насоса, потерю масла в компрессоре, признаки разрушения подшипников и т.д.

Автопараметрирование

Условия плавного пуска ленточного конвейера могут меняться под влиянием веса груза, размещенного на ленте. Устройства линейки SIRIUS 3RW55 справляются с этой задачей благодаря функции автопараметрирования. Для реализации оптимального пуска конвейера УПП перед запуском производит оценку параметров нагрузки и устанавливает соответствующие настройки.

Встроенная функция динамического торможения

Для запуска тяжелых лезвий пил, которые используются на крупных деревообрабатывающих предприятиях, необходимо осуществлять плавный пуск для защиты электрических и механических компонентов системы. В то же время должна быть возможность быстрого останова лезвия пилы, например, при его замене. Для этого в УПП 3RW55 предусмотрена функция динамического торможения, которая может быть активирована как в стандартных схемах, так и в схемах с реверсированием.

Очистка насоса

Насосы используются для перекачки жидкости в различных установках. В системе водоотведения грязь и частицы отходов могут оседать на крыльчатке насоса, что приводит к повышению нагрузки на электродвигатель и снижению производительности насоса. Функция очистки насоса позволяет снизить последствия загрязнения: встроенная измерительная технология распознает загрязнение и, в случае превышения заданной границы, изменяет направление вращения насоса.

Останов насоса

Останов насосов, которые используются для перекачки большого объёма воды в системах водоснабжения зданий или на насосных станциях, является непростой задачей. Конструкция этих насосов такова, что при резком останове кинетическая энергия транспортируемого объёма воды может привести к гидроудару и повреждению соединений трубопроводов, клапанов и уплотнений. В УПП 3RW52 и 3RW55 предусмотрена функция «останов насоса», которая контролирует процесс оптимального останова и позволяет снизить негативный эффект таких воздействий жидкости.

Устойчивость к нестабильным параметрам сети

Вентиляторы систем кондиционирования зданий, туннелей или крытых парковок обычно довольно большие и тяжелые, для запуска таких вентиляторов может требоваться до нескольких минут. Продолжительные высокие пусковые токи приводят к просадке питающего напряжения. В линейке УПП SIRIUS для таких случаев предусмотрены версии устройств с расширенным диапазоном питающего напряжения управления Us: 110-230 AC/DC (для 3RW30/40), 110-250 AC (для 3RW52/55). При просадке напряжения УПП остаётся в рабочем состоянии и гарантирует дальнейшую работу установки. Широкий диапазон управляющего напряжения позволяет использовать УПП SIRIUS в нестабильных сетях с возможными просадками напряжения.

Гибридная технология коммутации

Лучшее от двух технологий коммутации

Гибридная технология объединяет преимущества полупроводниковой и электромеханической технологий коммутации. В каждом случае сильные стороны той или иной технологии используются на соответствующей фазе коммутации.

Во время запуска электродвигателя ток проходит через силовые полупроводники, которые контролируют пусковой ток посредством ограничения напряжения. После разгона двигателя тиристорные модули шунтируются при помощи встроенных электромеханических контакторов. Работа на режиме продолжается через электромеханические контакты, что позволяет избежать чрезмерных тепловых потерь при нагреве тиристоров.

Благодаря гибридной технологии коммутации снижается износ электромеханических контактов, что увеличивает срок службы устройства по сравнению с устройствами традиционной технологии коммутации.

Отличия различных технологий коммутации

Электромеханическая технология

Электромеханическая технология отличается низкими потерями мощности при работе, но повышенным износом и шумом при коммутации. Под воздействием электрической дуги в момент коммутации контакты изнашиваются и уменьшается срок службы устройства.

Полупроводниковая технология

В отличие от электромеханических, полупроводниковые устройства бесшумные и имеют больший срок службы, но при этом отличаются повышенными потерями мощности на нагрев силовых полупроводников.

Гибридная технология

Гибридная технология в УПП SIRIUS объединяет преимущества обеих технологий коммутации. Комбинация электромеханической и полупроводниковой технологий позволяет снизить потери мощности при этом увеличить срок службы контактов и, соответственно, всего устройства.

Внедрение в цифровое производство

Преимущества использования инструментов дигитализации

Цифровая трансформация промышленности продолжается. Важную роль играют инструменты для автоматизированного проектирования и инжиниринга. Программное обеспечение Simulation Tool for Soft Starters (STS) позволяет легко выбрать оптимальное устройство плавного пуска в зависимости от характеристик привода и специфики применения.

TIA Selection Tool – это среда для подбора устройств. Программное обеспечение SIRIUS Soft Starter ES для среды TIA Portal позволяет легко и быстро параметрировать, производить мониторинг и диагностику УПП SIRIUS 3RW5. Параметры устройства могут быть заданы напрямую с ПК или переданы по PROFINET.

Подключение УПП SIRIUS к открытой облачной операционной системе MindSphere позволит получать универсальные диагностические данные и параметры для системы энергоменеджмента, обеспечит доступ к операционным данным и измеренным значениям из любой точки, позволит организовать предиктивное техническое обслуживание оборудования, оптимизировать процессы и перераспределить ресурсы предприятия.

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.