Щиты управления электродвигателями

Управление электродвигателями в составе производственных линий, компрессоров и других агрегатов требует специализированных щитов управления, которые сочетают как элементы защиты, так и управления – на базе контакторов, устройств плавного пуска (УПП) или преобразователей частоты (ПЧ). Давайте рассмотрим типичные варианты щитов управления, исходя из стоящих перед ними задач.

Щиты управления на устройстве плавного пуска (УПП)

Щиты на основе устройства плавного пуска применяются для относительно несложных приводов, работающих с постоянной скоростью вращения – вентиляторов, насосов и т. д.
Основные задачи, которые решает УПП, это:

• снижение нагрузки на механическую часть привода при пуске и остановке;
• снижение нагрева электродвигателя;
• уменьшение энергопотребления;
• снижение пусковых токов;
• продление срока службы привода;
• защита от заклинивания привода.

Принцип действия УПП основан на управлении работой электронных ключей – симисторов. Во время пуска двигателя, на управляющие выводы симисторов подаётся напряжение, сдвинутое по фазе относительно питающего. Регулировка угла сдвига позволяет подавать на двигатель плавно меняющееся напряжение – плавно запуская или останавливая его вращение.

Применение устройств плавного пуска имеет особенности. Так, при запуске двигатель выдаёт лишь часть крутящего момента от номинального, что может затруднить выход на рабочую частоту вращения при высокой нагрузке на привод.

Щит управления на основе преобразователя частоты

Преобразователи частоты для асинхронных (реже синхронных) электродвигателей позволяет уйти от проблем УПП и обеспечить плавную регулировку частоты вращения электродвигателя. Это важно в условиях производства со сложными техпроцессами, где нужно поддерживать точную частоту вращения на всех этапах – от пуска двигателя к рабочей фазе и затем при остановке.

ПЧ разделяются на приводы с непосредственным преобразованием и со звеном постоянного тока. Непосредственное преобразование дешевле и проще, но искажает форму выходного тока, что создаёт дополнительные помехи, однако эта схема обладает более высоким КПД. Преобразование со звеном постоянного тока обладает чистым синусоидальным сигналом на выходе, однако сложнее в устройстве и более энергоёмко.

По методу управления, преобразователи частоты разделяются на скалярные и векторные.

Скалярное управление обеспечивает постоянство частоты вращения двигателя независимо от нагрузки, этот метод применяется для управления насосами и вентиляторами.

Векторное управление вычисляет взаимодействие магнитного поля ротора с магнитным полем статора, такой метод позволяет управлять крутящим моментом на валу двигателя, избегать провалов при пуске и гибко реагировать на различные ситуации в процессе работы. Эта система управления подходит для сложных производственных линий.

Подбор ПЧ и защитных устройств по мощности и нагрузке двигателей

Для того, чтобы правильно выбрать устройство защиты и управления, нужно знать не только номинальную мощность электродвигателя, но и режим его работы. Для низко- и средненагруженных двигателей можно руководствоваться его номиналом, однако для тяжелонагруженных приводов номинал устройства управления и защиты нужно выбирать на ступень выше – так будет обеспечена бесперебойная работа аппаратов управления и долгий срок их службы.

Дополнительные опции

Для интегрирования ПЧ в существующую систему автоматики производства нужно предусмотреть дополнительные опции для контроля, защиты и управления. К ним относятся:

• пульты дистанционного управления (ПДУ) для доступа к управлению приводом на удобном и безопасном расстоянии;
• входы для дискретных датчиков управления (реле сухого хода, реле давления, реле уровня и проч.);
• входы для аналоговых датчиков 4-20 мА (реле потока, реле давления);
• управление через последовательный интерфейс (RS-485).

Для заказа услуг по конструированию и сборке щитов позвоните нам по телефону +7 (495) 640-42-62 или отправьте заявку на почту online@electro-master.ru.