Μέθοδοι μαλακής εκκίνησης για τριφασικούς ηλεκτρικούς κινητήρες

Οι τριφασικοί ηλεκτροκινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικό εξοπλισμό όπως αντλίες, ανεμιστήρες, μεταφορείς, αναμικτήρες, θραυστήρες, αεροσυμπιεστές, ανυψωτικά μηχανήματα, μύλοι πέλλετ και γραμμές παραγωγής. Σε πολλές εφαρμογές, ο κινητήρας δεν ξεκινά υπό συνθήκες ελαφρού φορτίου. Μπορεί να ξεκινήσει με υλικό μέσα στο μηχάνημα, υψηλή αδράνεια, πίεση υγρού, τάση ιμάντα ή μηχανική αντίσταση.

Εάν ένας τριφασικός κινητήρας ξεκινήσει απευθείας με πλήρη τάση, μπορεί να προκαλέσει υψηλό ρεύμα εκκίνησης και ισχυρό μηχανικό σοκ. Αυτό μπορεί να προκαλέσει πτώση τάσης, ενεργοποίηση του επαφέα, δόνηση του μηχανήματος, κρούση του ιμάντα, ζημιά στο κιβώτιο ταχυτήτων ή μικρότερη διάρκεια ζωής του κινητήρα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλά βιομηχανικά συστήματα χρησιμοποιούν μεθόδους μαλακής εκκίνησης. Μια κατάλληλη λύση μαλακής εκκίνησης μπορεί να μειώσει την ηλεκτρική πρόσκρουση, να προστατεύσει τον κινητήρα και να κάνει ολόκληρο το μηχάνημα να λειτουργεί πιο ομαλά.

Τι είναι η ομαλή εκκίνηση για έναν τριφασικό κινητήρα;

Ομαλή εκκίνηση σημαίνει έλεγχος της διαδικασίας εκκίνησης του κινητήρα έτσι ώστε ο κινητήρας να επιταχύνει σταδιακά αντί να ξεκινά ξαφνικά με πλήρη τάση.

Οι κύριοι σκοποί της μαλακής εκκίνησης περιλαμβάνουν:

• Μείωση ρεύματος εκκίνησης
• Μείωση πτώσης τάσης
• Μείωση μηχανικού χτυπήματος
• Προστασία περιελίξεων κινητήρα
• Προστασία ρουλεμάν, αξόνων, συνδέσμων, ιμάντων και κιβωτίων ταχυτήτων
• Βελτίωση της σταθερότητας παραγωγής
• Παράταση ζωής του εξοπλισμού

Όταν ένας τριφασικός επαγωγικός κινητήρας ξεκινά απευθείας, το ρεύμα εκκίνησης μπορεί να είναι αρκετές φορές υψηλότερο από το ονομαστικό ρεύμα. Για μικρούς κινητήρες, αυτό μπορεί να μην είναι σοβαρό πρόβλημα. Αλλά για μεσαίους και μεγάλους κινητήρες, ειδικά σε εφαρμογές συχνής εκκίνησης ή βαρέως φορτίου, η μέθοδος εκκίνησης γίνεται πολύ σημαντική.

Γιατί οι τριφασικοί κινητήρες χρειάζονται μαλακή εκκίνηση;

Όχι κάθε Ο τριφασικός κινητήρας χρειάζεται μαλακό εκκινητή ή κίνηση μεταβλητής συχνότητας. Η απόφαση εξαρτάται από την ισχύ του κινητήρα, την ικανότητα παροχής ρεύματος, τον τύπο φορτίου, τη συχνότητα εκκίνησης και τις απαιτήσεις ελέγχου.

Για να μειώσετε το ρεύμα εκκίνησης

Η απευθείας on-line εκκίνηση δημιουργεί υψηλό ρεύμα εισόδου. Αυτό το ρεύμα μπορεί να επηρεάσει την παροχή ρεύματος και να ενοχλήσει άλλα μηχανήματα που είναι συνδεδεμένα στο ίδιο ηλεκτρικό σύστημα.

Για παράδειγμα, όταν ένας μεγάλος κινητήρας ξεκινά απευθείας, η τοποθεσία μπορεί να παρουσιάσει πτώση τάσης, τρεμόπαιγμα φωτός, συναγερμό PLC, ενεργοποίηση του επαφέα ή διακοπή λειτουργίας προστασίας.

Η ομαλή εκκίνηση μπορεί να περιορίσει το ρεύμα εκκίνησης και να κάνει τη διαδικασία εκκίνησης πιο σταθερή.

Για μείωση μηχανικών κραδασμών

Όταν ένας κινητήρας ξεκινά απευθείας, η ροπή παράγεται ξαφνικά. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει ισχυρό αντίκτυπο στο σύστημα μετάδοσης και στο κινούμενο μηχάνημα.

Για παράδειγμα:

• Ένας μεταφορικός ιμάντας μπορεί να τραβηχτεί ξαφνικά.
• Ένας μίξερ μπορεί να χτυπήσει τον σύνδεσμο και το κιβώτιο ταχυτήτων.
• Ένας ανεμιστήρας μπορεί να δημιουργήσει υψηλή αδράνεια κατά την επιτάχυνση.
• Μια αντλία μπορεί να προκαλέσει σφύρα νερού.
• Ένας θραυστήρας μπορεί να αντιμετωπίσει ξαφνικά σκληρό υλικό.
• Ένας μύλος pellet μπορεί να έχει κυμαινόμενη πίεση τροφοδοσίας.

Η μαλακή εκκίνηση επιτρέπει στον κινητήρα να επιταχύνει σταδιακά. Αυτό βοηθά στη μείωση της πίεσης στα μηχανικά μέρη και βελτιώνει τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του εξοπλισμού.

Για παράταση της ζωής του κινητήρα και της μηχανής

Οι επαναλαμβανόμενες ηλεκτρικές και μηχανικές κρούσεις μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια ζωής των περιελίξεων του κινητήρα, των ρουλεμάν, των επαφών, των αξόνων, των ιμάντων και των μειωτήρων. Για βιομηχανικό εξοπλισμό που λειτουργεί καθημερινά, η ομαλή εκκίνηση δεν είναι μόνο μια μέθοδος ηλεκτρικής προστασίας. Είναι επίσης ένας πρακτικός τρόπος προστασίας ολόκληρου του μηχανήματος.

Κοινές μέθοδοι μαλακής εκκίνησης για τριφασικούς κινητήρες

Υπάρχουν πολλές κοινές μέθοδοι μαλακής εκκίνησης για τριφασικοί ηλεκτροκινητήρες . Κάθε μέθοδος έχει διαφορετικό κόστος, απόδοση εκκίνησης, ικανότητα ελέγχου και κατάλληλες εφαρμογές.

Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν:

• Απευθείας εκκίνηση
• Εκκίνηση αστεριού τριγώνου
• Εκκίνηση μειωμένης τάσης με αυτόματο μετασχηματιστή
• Ηλεκτρονικός εκκινητής μαλακής κίνησης
• Εκκίνηση μετάδοσης κίνησης μεταβλητής συχνότητας
• Αντίσταση στάτη ή εκκίνηση αντιδραστήρα
• Εκκίνηση υγρής αντίστασης
• Εκκίνηση αντίστασης ρότορα για κινητήρες τυλιγμένου ρότορα

Απευθείας On-Line Εκκίνηση

Η απευθείας εκκίνηση, που ονομάζεται επίσης εκκίνηση DOL, είναι η απλούστερη μέθοδος εκκίνησης κινητήρα. Ο κινητήρας συνδέεται απευθείας στην πλήρη τάση τροφοδοσίας μέσω ενός επαφέα.

Αυτή η μέθοδος είναι απλή, χαμηλού κόστους και εύκολη στη συντήρηση. Χρησιμοποιείται συνήθως για μικρούς κινητήρες ή εφαρμογές όπου η παροχή ρεύματος είναι αρκετά ισχυρή.

Τα κύρια πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Χαμηλότερο κόστος
• Απλή καλωδίωση
• Υψηλή ροπή εκκίνησης
• Εύκολη συντήρηση
• Κατάλληλο για μικρούς κινητήρες

Ωστόσο, η εκκίνηση DOL δημιουργεί υψηλό ρεύμα εκκίνησης και ισχυρό μηχανικό σοκ. Για μεγαλύτερους κινητήρες, αδύναμα δίκτυα ισχύος ή μηχανές με ευαίσθητα μηχανικά μέρη, αυτή η μέθοδος μπορεί να μην είναι κατάλληλη.

Η εκκίνηση DOL χρησιμοποιείται συχνά για μικρές αντλίες, ανεμιστήρες, απλές μηχανές και εφαρμογές όπου η κρούση εκκίνησης δεν αποτελεί σημαντικό πρόβλημα.

Star-Delta Starting

Η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα είναι μια από τις πιο κοινές παραδοσιακές μεθόδους εκκίνησης μειωμένης τάσης τριφασικοί κινητήρες επαγωγής.

Κατά την εκκίνηση, η περιέλιξη του κινητήρα συνδέεται πρώτα σε σύνδεση αστέρα. Αφού η ταχύτητα του κινητήρα αυξηθεί κοντά στην ονομαστική ταχύτητα, η σύνδεση αλλάζει σε τρίγωνο για κανονική λειτουργία.

Χαρακτηριστικά του Star-Delta Starting

Η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα είναι απλή, οικονομική και ευρέως χρησιμοποιούμενη. Μπορεί να μειώσει το ρεύμα εκκίνησης σε σύγκριση με την άμεση εκκίνηση.

Τα κύρια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Χαμηλό κόστος
• Απλό κύκλωμα ελέγχου
• Χαμηλότερο ρεύμα εκκίνησης από την εκκίνηση DOL
• Κατάλληλο για εκκίνηση με ελαφρύ ή χωρίς φορτίο
• Η ροπή εκκίνησης είναι επίσης μειωμένη
• Απαιτεί κινητήρα κατάλληλο για λειτουργία τριγώνου

Ο κινητήρας χρειάζεται συνήθως έξι ακροδέκτες στο κουτί ακροδεκτών. Εάν ο κινητήρας δεν υποστηρίζει σύνδεση αστέρα-τριγώνου, αυτή η μέθοδος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σωστά.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της εκκίνησης Star-Delta

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της εκκίνησης με αστέρι-δέλτα είναι το κόστος. Είναι μια πρακτική λύση για πολλούς κινητήρες μικρής και μεσαίας ισχύος.

Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Οικονομική λύση
• Ώριμη τεχνολογία
• Εύκολη εγκατάσταση
• Απλή συντήρηση
• Κατάλληλο για τυπικούς τριφασικούς κινητήρες

Ωστόσο, η ροπή εκκίνησης μειώνεται. Εάν το μηχάνημα ξεκινά με μεγάλο φορτίο, ο κινητήρας μπορεί να μην ξεκινήσει ομαλά.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Δεν είναι κατάλληλο για εκκίνηση με μεγάλο φορτίο
• Ενδέχεται να προκληθεί κρούση ρεύματος κατά τη διάρκεια της αλλαγής
• Η διαδικασία εκκίνησης δεν είναι πολύ ομαλή
• Περιορισμένος έλεγχος εκκίνησης
• Δεν είναι ιδανικός για συχνή εκκίνηση

Η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα είναι συνήθως κατάλληλη για ανεμιστήρες, αντλίες, μεταφορείς ελαφρού φορτίου, μικρές μηχανές και εφαρμογές χωρίς αυστηρές απαιτήσεις εκκίνησης.

Εκκίνηση μειωμένης τάσης αυτόματου μετασχηματιστή

Η εκκίνηση του αυτόματου μετασχηματιστή χρησιμοποιεί έναν αυτόματο μετασχηματιστή για τη μείωση της τάσης που παρέχεται στον κινητήρα κατά την εκκίνηση. Αφού ο κινητήρας φτάσει σε μια ορισμένη ταχύτητα, μεταβαίνει σε λειτουργία πλήρους τάσης.

Σε σύγκριση με την εκκίνηση αστέρα-τριγώνου, η εκκίνηση του αυτόματου μετασχηματιστή μπορεί να παρέχει διαφορετικές βρύσες τάσης, όπως 65% ή 80%. Αυτό δίνει μεγαλύτερη ευελιξία στο ρεύμα εκκίνησης και στη ροπή εκκίνησης.

Τα κύρια πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Χαμηλότερο ρεύμα εκκίνησης
• Καλύτερη ροπή εκκίνησης από την εκκίνηση αστέρα-τριγώνου
• Κατάλληλο για μεσαίους και μεγάλους κινητήρες
• Ρυθμιζόμενη τάση εκκίνησης
• Ώριμη και αξιόπιστη τεχνολογία

Τα κύρια μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Υψηλότερο κόστος από την εκκίνηση αστεριού τριγώνου
• Μεγαλύτερο ερμάριο ελέγχου
• Περισσότερα εξαρτήματα
• Ενδέχεται ακόμα να παρουσιαστεί ηλεκτροπληξία
• Δεν είναι ιδανικό για πολύ συχνή εκκίνηση

Η εκκίνηση του αυτόματου μετασχηματιστή είναι κατάλληλη για μεσαίες και μεγάλες αντλίες, ανεμιστήρες, αεροσυμπιεστές, θραυστήρες και μεγάλους μεταφορείς, ειδικά όταν η χωρητικότητα τροφοδοσίας είναι περιορισμένη αλλά ο κινητήρας χρειάζεται ακόμα καλύτερη ροπή εκκίνησης.

Ηλεκτρονικός μαλακός εκκινητής

Ένας ηλεκτρονικός μαλακός εκκινητής χρησιμοποιεί θυρίστορ για τον έλεγχο της τάσης που παρέχεται στον κινητήρα. Αυξάνει σταδιακά την τάση του κινητήρα κατά την εκκίνηση, επιτρέποντας στον κινητήρα να επιταχύνει ομαλά.

Αυτή είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες λύσεις μαλακής εκκίνησης στη σύγχρονη βιομηχανία.

Πώς λειτουργεί ένας μαλακός εκκινητής

Ένας μαλακός εκκινητής ελέγχει τη γωνία αγωγής των θυρίστορ και αυξάνει την τάση εξόδου βήμα προς βήμα. Αφού ο κινητήρας φτάσει στην κανονική ταχύτητα, πολλοί ομαλοί εκκινητές χρησιμοποιούν έναν επαφέα παράκαμψης για να μειώσουν την απώλεια θερμότητας και ενέργειας.

Ένας μαλακός εκκινητής μπορεί συνήθως να ορίσει:

• Ώρα έναρξης
• Χρόνος διακοπής
• Αρχική τάση
• Όριο ρεύματος
• Προστασία υπερφόρτωσης
• Προστασία απωλειών φάσης
• Λειτουργία μαλακής διακοπής

Πλεονεκτήματα ενός μαλακού εκκινητή

Σε σύγκριση με την εκκίνηση με αστέρι-δέλτα και αυτόματο μετασχηματιστή, ένας ηλεκτρονικός μαλακός εκκινητής παρέχει πιο ομαλό έλεγχο και καλύτερη προστασία.

Τα κύρια πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Ομαλή εκκίνηση
• Ρυθμιζόμενο ρεύμα εκκίνησης
• Μειωμένο μηχανικό σοκ
• Λειτουργία μαλακής διακοπής
• Ενσωματωμένες λειτουργίες προστασίας
• Συμπαγής δομή
• Εύκολη εγκατάσταση από τα παραδοσιακά ερμάρια εκκίνησης
• Χαμηλότερο κόστος από έναν οδηγό μεταβλητής συχνότητας

Περιορισμοί ενός μαλακού εκκινητή

Ένας μαλακός εκκινητής ελέγχει κυρίως την τάση. Δεν αλλάζει συχνότητα. Επομένως, δεν μπορεί να παρέχει συνεχή έλεγχο ταχύτητας όπως μια μονάδα μεταβλητής συχνότητας.

Οι κύριοι περιορισμοί περιλαμβάνουν:

• Χωρίς συνεχή έλεγχο ταχύτητας
• Περιορισμένη ροπή χαμηλής ταχύτητας
• Δεν είναι κατάλληλο για ακριβή έλεγχο ταχύτητας
• Μπορεί να μην είναι ιδανικό για εκκίνηση με πολύ μεγάλο φορτίο
• Πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με την κατάσταση του κινητήρα και του φορτίου

Οι μαλακοί εκκινητές είναι κατάλληλοι για αντλίες, ανεμιστήρες, μεταφορείς, αναμικτήρες, αεροσυμπιεστές, θραυστήρες, φυγοκεντρητές και εξοπλισμό που απαιτεί ομαλή διακοπή.

Για συστήματα αντλιών, η μαλακή διακοπή μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του υδραυλικού σφυριού. Για τους μεταφορείς και τους αναμικτήρες, η μαλακή εκκίνηση μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς σε ιμάντες, συνδέσμους, κιβώτια ταχυτήτων και κινούμενα μηχανήματα.

Εκκίνηση μονάδας μεταβλητής συχνότητας

Ένας οδηγός μεταβλητής συχνότητας, που ονομάζεται επίσης VFD, εκκινεί τον κινητήρα ελέγχοντας τόσο τη συχνότητα όσο και την τάση. Ο κινητήρας ξεκινά με χαμηλή συχνότητα και χαμηλή ταχύτητα και στη συνέχεια επιταχύνει σταδιακά στην ταχύτητα στόχο.

Ένα VFD δεν είναι μόνο μια συσκευή μαλακής εκκίνησης. Είναι επίσης μια συσκευή ελέγχου ταχύτητας και εξοικονόμησης ενέργειας.

Πώς λειτουργεί ένα VFD

Ένα VFD πρώτα μετατρέπει την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος σε ισχύ συνεχούς ρεύματος και στη συνέχεια τη μετατρέπει ξανά σε εναλλασσόμενο ρεύμα με ρυθμιζόμενη συχνότητα και τάση. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του κινητήρα σχετίζεται με τη συχνότητα παροχής, το VFD μπορεί να ελέγξει την ταχύτητα του κινητήρα με ακρίβεια.

Πλεονεκτήματα της εκκίνησης VFD

Ένα VFD παρέχει τον καλύτερο έλεγχο μεταξύ των κοινών μεθόδων μαλακής εκκίνησης.

Τα κύρια πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Πολύ χαμηλό ρεύμα εκκίνησης
• Πολύ ομαλή εκκίνηση
• Ρυθμιζόμενη ταχύτητα
• Καλή δυνατότητα εξοικονόμησης ενέργειας
• Έλεγχος εμπρός και όπισθεν
• Συμβατότητα PLC και αυτοματισμού
• Ρυθμιζόμενος χρόνος επιτάχυνσης και επιβράδυνσης
• Πλούσιες λειτουργίες προστασίας

Για ανεμιστήρες και αντλίες, τα VFD μπορούν επίσης να συμβάλουν στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας όταν το σύστημα δεν χρειάζεται να λειτουργεί σε πλήρη ταχύτητα όλη την ώρα.

Περιορισμοί εκκίνησης VFD

Ένα VFD είναι πιο ακριβό από έναν μαλακό εκκινητή και απαιτεί σωστή εγκατάσταση, ρύθμιση παραμέτρων, γείωση και ψύξη.

Οι κύριοι περιορισμοί περιλαμβάνουν:

• Υψηλότερο κόστος
• Πιο περίπλοκη ρύθμιση παραμέτρων
• Απαιτεί καλή απαγωγή θερμότητας
• Μπορεί να δημιουργήσει αρμονικές και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές
• Τα μακρά καλώδια κινητήρα ενδέχεται να απαιτούν αντιδραστήρες ή φίλτρα εξόδου
• Οι τυπικοί κινητήρες ενδέχεται να υπερθερμανθούν κατά τη μακροχρόνια λειτουργία χαμηλής ταχύτητας

Εάν ο κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλές στροφές για μεγάλο χρονικό διάστημα, συνιστάται ένας κινητήρας λειτουργίας VFD με ανεξάρτητο ανεμιστήρα ψύξης.

Η εκκίνηση VFD είναι κατάλληλη για ανεμιστήρες, αντλίες, μεταφορείς, αναμικτήρες, μηχανές συσκευασίας, κλωστοϋφαντουργικές μηχανές, μηχανές περιέλιξης, γραμμές παραγωγής και εξοπλισμό που απαιτεί έλεγχο ταχύτητας.

Αντίσταση στάτη ή Εκκίνηση αντιδραστήρα

Σε αυτή τη μέθοδο, η αντίσταση ή η αντίδραση συνδέεται σε σειρά με το κύκλωμα του στάτη κατά την εκκίνηση. Αυτό μειώνει την τάση και το ρεύμα που παρέχεται στον κινητήρα. Μετά την εκκίνηση του κινητήρα, αφαιρείται η αντίσταση ή ο αντιδραστήρας.

Τα κύρια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Μειωμένο ρεύμα εκκίνησης
• Απλή δομή
• Μέτριο κόστος
• Μειωμένη ροπή εκκίνησης
• Μεγαλύτερη απώλεια ενέργειας
• Λιγότερο ομαλή διαδικασία εκκίνησης

Αυτή η μέθοδος συναντάται συνήθως σε παλαιότερα συστήματα ή εφαρμογές με χαμηλότερες απαιτήσεις εκκίνησης. Για νέα έργα, επιλέγονται πιο συχνά soft starters και VFD.

Εκκίνηση υγρής αντίστασης

Η εκκίνηση με υγρή αντίσταση χρησιμοποιείται συχνά για μεγάλους κινητήρες υψηλής τάσης. Χρησιμοποιεί τη μεταβαλλόμενη αντίσταση του υγρού για τον έλεγχο του ρεύματος εκκίνησης και της ροπής εκκίνησης.

Τα κύρια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Κατάλληλο για μεγάλους κινητήρες
• Σχετικά ομαλό ρεύμα εκκίνησης
• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκκίνηση με μεγάλο φορτίο
• Μεγάλο μέγεθος εξοπλισμού
• Υψηλότερες απαιτήσεις συντήρησης
• Η κατάσταση υγρού χρειάζεται τακτική επιθεώρηση

Η εκκίνηση υγρής αντίστασης χρησιμοποιείται συνήθως για σφαιρόμυλους, εξοπλισμό τσιμέντου, μηχανήματα εξόρυξης, μεγάλους ανεμιστήρες, μεγάλους θραυστήρες και κινητήρες υψηλής τάσης.

Για συνηθισμένους τριφασικούς κινητήρες χαμηλής τάσης, η εκκίνηση με αντίσταση υγρού δεν είναι κοινή επιλογή.

Εκκίνηση αντίστασης ρότορα για κινητήρες ρότορα πληγής

Ένας κινητήρας τυλιγμένου ρότορα μπορεί να ξεκινήσει με εξωτερική αντίσταση συνδεδεμένη στο κύκλωμα του ρότορα. Με την αλλαγή της αντίστασης του ρότορα, ο κινητήρας μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερη ροπή εκκίνησης και χαμηλότερο ρεύμα εκκίνησης.

Τα κύρια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Υψηλή ροπή εκκίνησης
• Ελεγχόμενο ρεύμα εκκίνησης
• Κατάλληλο για εκκίνηση με μεγάλο φορτίο
• Πιο περίπλοκη δομή κινητήρα
• Οι βούρτσες και οι δακτύλιοι ολίσθησης απαιτούν συντήρηση
• Υψηλότερο κόστος

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά για γερανούς, ανυψωτικά μηχανήματα, θραυστήρες, σφαιρόμυλους, φορτία μεγάλης αδράνειας και εξοπλισμό εκκίνησης βαρέως φορτίου.

Σε πολλές σύγχρονες εφαρμογές, τα VFD με κινητήρες κλωβού σκίουρου αντικαθιστούν σταδιακά τα παραδοσιακά συστήματα κινητήρων τυλιγμένου ρότορα.

Σύγκριση διαφορετικών μεθόδων μαλακής εκκίνησης

Soft Starter vs VFD

Πολλοί χρήστες μπερδεύουν τους μαλακούς εκκινητές με τα VFD. Και τα δύο μπορούν να κάνουν τον κινητήρα να ξεκινήσει ομαλά, αλλά οι λειτουργίες τους είναι διαφορετικές.

Ένας μαλακός εκκινητής ελέγχει κυρίως τη διαδικασία έναρξης και διακοπής. Μετά την εκκίνηση, ο κινητήρας λειτουργεί συνήθως σε σταθερή συχνότητα δικτύου. Είναι κατάλληλο όταν δεν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας, το ρεύμα εκκίνησης πρέπει να μειωθεί και ο προϋπολογισμός είναι χαμηλότερος από μια λύση VFD.

Ένα VFD μπορεί να ελέγξει τόσο την ταχύτητα εκκίνησης όσο και την ταχύτητα λειτουργίας. Είναι κατάλληλο όταν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας, εξοικονόμηση ενέργειας, έλεγχος αυτοματισμού, λειτουργία χαμηλής ταχύτητας, έλεγχος εμπρός και πίσω ή ακριβής επιτάχυνση και επιβράδυνση.

Με απλά λόγια, εάν ο στόχος είναι μόνο να μειωθεί το σοκ εκκίνησης, ένας μαλακός εκκινητής είναι συνήθως πιο οικονομικός. Εάν το μηχάνημα χρειάζεται έλεγχο ταχύτητας, ένα VFD είναι η καλύτερη επιλογή.

Πώς να επιλέξετε τη σωστή μέθοδο μαλακής εκκίνησης

Η επιλογή δεν πρέπει να βασίζεται μόνο στην ισχύ του κινητήρα. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τον τύπο φορτίου, τη συχνότητα εκκίνησης, την απαιτούμενη ροπή, την ικανότητα παροχής ρεύματος, τη ζήτηση ελέγχου και τον προϋπολογισμό.

Για μικρά τριφασικοί κινητήρες , όπως 0,75 kW, 1,5 kW ή 2,2 kW, η απευθείας εκκίνηση είναι συχνά αποδεκτή εάν η χωρητικότητα τροφοδοσίας είναι επαρκής. Εάν το μηχάνημα είναι ευαίσθητο σε κραδασμούς εκκίνησης, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μαλακός εκκινητής ή VFD.

Για κινητήρες όπως 7,5 kW, 11 kW, 15 kW και 22 kW, μπορεί να εξεταστεί το ενδεχόμενο εκκίνησης αστέρα-τριγώνου, ομαλής εκκίνησης ή εκκίνησης VFD. Εάν το φορτίο είναι ελαφρύ, η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα μπορεί να είναι αρκετή. Εάν απαιτείται πιο ομαλή εκκίνηση, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια μαλακή εκκίνηση. Εάν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας, θα πρέπει να επιλεγεί ένα VFD.

Για κινητήρες όπως 45 kW, 55 kW, 75 kW, 110 kW και άνω, η άμεση εκκίνηση μπορεί να έχει σοβαρό αντίκτυπο στην παροχή ρεύματος. Οι συνήθεις επιλογές περιλαμβάνουν την εκκίνηση του αυτόματου μετασχηματιστή, τον μαλακό εκκινητή, το VFD, την εκκίνηση με αντίσταση υγρού ή τον ειδικό πίνακα εκκίνησης υψηλής τάσης.

Επιλογή ανά τύπο φορτίου

Διαφορετικά μηχανήματα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά εκκίνησης. Ο τύπος φορτίου είναι πολύ σημαντικός κατά την επιλογή της μεθόδου εκκίνησης.

Για τους ανεμιστήρες, χρησιμοποιούνται συνήθως μαλακοί εκκινητές και VFD επειδή οι ανεμιστήρες έχουν συνήθως υψηλή αδράνεια. Εάν ο όγκος του αέρα χρειάζεται ρύθμιση, συνιστάται VFD.

Για αντλίες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαλακοί εκκινητές και VFD. Εάν χρειάζονται μόνο ομαλή εκκίνηση και απαλή διακοπή, είναι κατάλληλος ένας μαλακός εκκινητής. Εάν απαιτείται σταθερός έλεγχος πίεσης ή ροής, το VFD είναι καλύτερο.

Για τους μεταφορείς, η απευθείας εκκίνηση μπορεί να προκαλέσει σοκ στον ιμάντα, ειδικά όταν παραμένει υλικό στον ιμάντα. Συνιστώνται μαλακοί εκκινητές ή VFD. Εάν η ταχύτητα του μεταφορέα χρειάζεται ρύθμιση, ένα VFD είναι πιο κατάλληλο.

Για μίξερ, ο κινητήρας μπορεί να ξεκινήσει με υλικό μέσα στη δεξαμενή. Η ροπή εκκίνησης μπορεί να είναι υψηλή, επομένως η επιλεγμένη μέθοδος εκκίνησης πρέπει να ελεγχθεί προσεκτικά. Εάν απαιτείται εκκίνηση σε χαμηλή ταχύτητα ή έλεγχος ταχύτητας, συνιστάται VFD.

Για θραυστήρες και μύλους pellet, η εκκίνηση με βαρύ φορτίο είναι συνηθισμένη. Αυτά τα μηχανήματα μπορεί να χρειάζονται VFD, συστήματα κινητήρων τυλιγμένου ρότορα ή ειδικές λύσεις εκκίνησης βαρέως τύπου.

Για αεροσυμπιεστές, η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα, οι μαλακοί εκκινητήρες και οι VFD είναι κοινές επιλογές. Εάν απαιτείται εξοικονόμηση ενέργειας, ένα VFD είναι συνήθως πιο κατάλληλο.

Σημαντικά σημεία κατά τη χρήση ήπιας εκκίνησης

Πριν επιλέξετε μια μαλακή εκκίνηση ή VFD, επιβεβαιώστε την ισχύ του κινητήρα, την τάση, τη συχνότητα, το ονομαστικό ρεύμα, τη μέθοδο σύνδεσης και τον τύπο φορτίου.

Οι κοινές παράμετροι κινητήρα περιλαμβάνουν:

• 380V / 50Hz
• 400V / 50Hz
• 415V / 50Hz
• 460V / 60Hz
• 220/380V
• 230/460V
• Τριφασικά
• 2 πόλους, 4 πόλους, 6 πόλους ή 8 πόλους

Η ροπή εκκίνησης πρέπει να είναι αρκετή. Η εκκίνηση με μειωμένη τάση μειώνει το ρεύμα, αλλά μειώνει επίσης τη ροπή εκκίνησης. Για μηχανές βαρέως φορτίου, ο κινητήρας μπορεί να μην ξεκινήσει εάν η ροπή δεν είναι αρκετή.

Η συχνότητα εκκίνησης θα πρέπει επίσης να ελεγχθεί. Εάν ο κινητήρας ξεκινά συχνά, τόσο ο κινητήρας όσο και η συσκευή εκκίνησης θα παράγουν θερμότητα. Θα πρέπει να ληφθούν υπόψη η αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα, η χωρητικότητα του μαλακού εκκινητή, η διάρκεια ζωής του επαφέα, η διάρκεια ζωής των φρένων, οι μηχανικές κρούσεις και οι ρυθμίσεις προστασίας.

Για τη λειτουργία VFD, η ψύξη είναι πολύ σημαντική. Ένας τυπικός κινητήρας μπορεί να μην κρυώνει καλά σε χαμηλή ταχύτητα, επειδή ο ανεμιστήρας που είναι τοποθετημένος στον άξονα λειτουργεί επίσης αργά. Για μακροχρόνια λειτουργία σε χαμηλή ταχύτητα, συνιστάται ένας κινητήρας VFD-duty με ανεξάρτητο ανεμιστήρα ψύξης.

Καλώδιο, γείωση και παρεμβολές θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη. Η έξοδος VFD μπορεί να παράγει εξαρτήματα υψηλής συχνότητας. Η σωστή γείωση, τα θωρακισμένα καλώδια και ο σχεδιασμός κατά των παρεμβολών είναι σημαντικά. Για μεγάλες αποστάσεις καλωδίων, ενδέχεται να απαιτούνται αντιδραστήρες εξόδου ή φίλτρα.

Victory Τριφασικές λύσεις κινητήρα για εφαρμογές μαλακής εκκίνησης

Η νίκη παρέχει τριφασικοί ηλεκτροκινητήρες για βιομηχανικό εξοπλισμό όπου απαιτούνται μαλακή εκκίνηση, λειτουργία VFD, σταθερή ροπή και αξιόπιστη συνεχής λειτουργία.

Όταν οι πελάτες επιλέγουν έναν κινητήρα για εφαρμογές μαλακής εκκίνησης ή VFD, ο ίδιος ο κινητήρας πρέπει να είναι σωστά σχεδιασμένος και προσαρμοσμένος στην κατάσταση λειτουργίας. Μια καλή συσκευή εκκίνησης δεν μπορεί να λύσει πλήρως το πρόβλημα εάν η ισχύς του κινητήρα, η τάση, η μέθοδος ψύξης, η μόνωση ή η χωρητικότητα ροπής δεν είναι κατάλληλα.

Η Victory μπορεί να παρέχει τυπικές και προσαρμοσμένες λύσεις κινητήρα σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις εξοπλισμού.

Τα πλεονεκτήματα της νίκης περιλαμβάνουν:

• Άμεση προμήθεια από το εργοστάσιο με ανταγωνιστικές τιμές
• κινητήρα IE2, IE3 και υψηλής απόδοσης Επιλογές
• Τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες για αντλίες, ανεμιστήρες, μεταφορείς, μίξερ, συμπιεστές και κιβώτια ταχυτήτων
• Τυπικές τάσεις όπως 220V, 380V, 400V, 415V, 440V, 460V, και 480V
• 50Hz-volt και προσαρμοσμένες
επιλογές 60Hz 220/380V και 230/460V
• Ταίριασμα ισχύος κινητήρα ανάλογα με τη ροπή και την εφαρμογή φορτίου
• Επιλογές κινητήρα VFD duty με ανεξάρτητο ανεμιστήρα ψύξης
• Επιλογές κινητήρα φρένων για ανυψωτικά μηχανήματα, μεταφορείς, μηχανές συσκευασίας και ανυψωτικό εξοπλισμό
• Ταίριασμα κινητήρα μετάδοσης με κυκλοειδείς μειωτήρες, ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων και κιβώτια ταχυτήτων τύπου ατέρμονα
• Προσαρμογή ειδικού άξονα, φλάντζας και τοποθέτησης
• Κατασκευές που τοποθετούνται στο πόδι, στη φλάντζα και στο πέλμα
• Προσαρμογή λογότυπου πελάτη και πινακίδας
• Τεχνικά σχέδια πριν από την παραγωγή
• Επιλογές ποιότητας ISO9001
μετά από wartyran1

Για εφαρμογές που χρησιμοποιούν μαλακό εκκινητή, το Victory μπορεί να σας βοηθήσει να επιβεβαιώσετε εάν ο επιλεγμένος κινητήρας έχει κατάλληλο ονομαστικό ρεύμα, κατηγορία μόνωσης, συντελεστή σέρβις και ροπή εκκίνησης.

Για εφαρμογές που χρησιμοποιούν VFD, η Victory μπορεί να παρέχει κινητήρες με ανεξάρτητους ανεμιστήρες ψύξης, κατάλληλες επιλογές μόνωσης και σωστό εύρος στροφών ανάλογα με τις συνθήκες εργασίας.

Οι κινητήρες Victory χρησιμοποιούνται συνήθως σε:

• Αντλίες νερού
• Βιομηχανικοί ανεμιστήρες
• Μεταφορείς ιμάντων
• Βιδωτοί μεταφορείς
• Μίξερ και αναδευτήρες
• Θραυστήρες
• Μύλοι πέλλετ
• Συμπιεστές αέρα
• Μηχανές συσκευασίας
• Ανυψωτικά και ανυψωτικά συστήματα
• Συστήματα κινητήρων με γρανάζια
• Μηχανήματα OEM

Για διεθνείς πελάτες, η Victory μπορεί να υποστηρίξει ευέλικτες απαιτήσεις τάσης και συχνότητας για διαφορετικές αγορές. Για παράδειγμα, οι πελάτες στην Ευρώπη μπορεί να απαιτούν κινητήρες 400V 50Hz, ενώ οι πελάτες στη Βόρεια Αμερική μπορεί να χρειάζονται κινητήρες 230/460V 60Hz. Οι πελάτες στη Νοτιοανατολική Ασία, τη Νότια Αμερική, την Αφρική και τη Μέση Ανατολή μπορεί επίσης να έχουν διαφορετικά τοπικά πρότυπα ενέργειας.

Πώς η Victory βοηθά τους πελάτες να επιλέξουν τον σωστό κινητήρα

Η επιλογή της σωστής μεθόδου εκκίνησης είναι σημαντική, αλλά η επιλογή του σωστού κινητήρα είναι εξίσου σημαντική. Εάν ο κινητήρας δεν έχει αντιστοιχιστεί σωστά, ο εξοπλισμός μπορεί να αντιμετωπίσει αστοχία εκκίνησης, υπερθέρμανση, χαμηλή ροπή ή μικρή διάρκεια ζωής.

Το Victory μπορεί να βοηθήσει τους πελάτες να επιβεβαιώσουν βασικές πληροφορίες πριν από την επιλογή, όπως:

• Ισχύς κινητήρα
• Τάση και συχνότητα
• Ονομαστική ταχύτητα
• Τύπος τοποθέτησης
• Τύπος φορτίου
• Κατάσταση εκκίνησης
• Απαιτούμενη ροπή εκκίνησης
• Εάν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας
• Εάν απαιτείται φρένο
• Εάν απαιτείται κιβώτιο ταχυτήτων
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος και περιβάλλον εργασίας
• Απαιτήσεις ποσότητας και παράδοσης

Για παράδειγμα, μια αντλία μπορεί να χρειάζεται μόνο ομαλή εκκίνηση και ομαλή διακοπή, επομένως ένα τυπικό μπορεί να είναι αρκετός τριφασικός κινητήρας με μαλακό εκκινητή. Ένας μεταφορέας με ρυθμιζόμενη ταχύτητα μπορεί να χρειάζεται κινητήρα VFD. Ένας αναμίκτης με βαρύ υλικό μπορεί να χρειάζεται υψηλότερη ροπή εκκίνησης και προσεκτικό ταίριασμα του κιβωτίου ταχυτήτων. Ένας ανυψωτήρας μπορεί να χρειάζεται έναν κινητήρα φρένων με αξιόπιστη απόδοση ακινητοποίησης.

Κατανοώντας την πραγματική κατάσταση λειτουργίας, η Victory μπορεί να προτείνει μια πιο πρακτική λύση κινητήρα αντί να αναφέρει μόνο ένα τυπικό μοντέλο.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορεί ένας τριφασικός κινητήρας να ξεκινήσει απευθείας;

Ναί. Οι μικροί κινητήρες μπορούν συχνά να ξεκινήσουν απευθείας εάν η χωρητικότητα τροφοδοσίας είναι επαρκής. Ωστόσο, οι μεσαίοι και οι μεγάλοι κινητήρες μπορεί να χρειάζονται μαλακή εκκίνηση για να μειώσουν τις επιπτώσεις του ρεύματος.

Είναι η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα μια ήπια μέθοδος εκκίνησης;

Ναί. Η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα είναι μια παραδοσιακή μέθοδος εκκίνησης μειωμένης τάσης. Μπορεί να μειώσει το ρεύμα εκκίνησης, αλλά δεν είναι τόσο ομαλό όσο ένας ηλεκτρονικός μαλακός εκκινητής.

Μπορεί ένας μαλακός εκκινητής να ελέγξει την ταχύτητα του κινητήρα;

Γενικά, όχι. Ένας μαλακός εκκινητής ελέγχει κυρίως τη διαδικασία εκκίνησης και διακοπής. Δεν μπορεί να παρέχει συνεχή έλεγχο ταχύτητας όπως ένα VFD.

Μπορεί ένα VFD να αντικαταστήσει έναν μαλακό εκκινητή;

Ναί. Ένα VFD μπορεί να παρέχει ομαλή εκκίνηση και επίσης να ελέγξει την ταχύτητα. Ωστόσο, εάν δεν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας, ένας μαλακός εκκινητής είναι συνήθως πιο οικονομικός.

Είναι ο μαλακός εκκινητής κατάλληλος για εκκίνηση με μεγάλο φορτίο;

Εξαρτάται από το φορτίο. Δεδομένου ότι η μειωμένη τάση μειώνει επίσης τη ροπή, ένας μαλακός εκκινητής μπορεί να μην είναι κατάλληλος για εκκίνηση με πολύ βαρύ φορτίο. Μια VFD ή μια ειδική λύση εκκίνησης βαρέως τύπου μπορεί να είναι καλύτερη.

Μπορεί ένας τυπικός κινητήρας να λειτουργήσει με VFD;

Ναι, αλλά εάν ο κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλές στροφές για μεγάλο χρονικό διάστημα, συνιστάται ένας κινητήρας λειτουργίας VFD. Οι τυπικοί κινητήρες μπορεί να έχουν ανεπαρκή ψύξη σε χαμηλές στροφές.

Σύναψη

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι μαλακής εκκίνησης για τριφασικοί ηλεκτρικοί κινητήρες , συμπεριλαμβανομένης της άμεσης εκκίνησης σε απευθείας σύνδεση, της εκκίνησης αστέρα-τριγώνου, της εκκίνησης μειωμένης τάσης με αυτόματο μετασχηματιστή, της ηλεκτρονικής μαλακής εκκίνησης, της κίνησης μεταβλητής συχνότητας, της αντίστασης στάτη ή της εκκίνησης αντιδραστήρα, της εκκίνησης με αντίσταση υγρού και της εκκίνησης αντίστασης ρότορα για κινητήρες τυλιγμένου ρότορα.

Κάθε μέθοδος έχει τις δικές της κατάλληλες εφαρμογές. Η εκκίνηση με αστέρι-δέλτα είναι οικονομική και κατάλληλη για μηχανές ελαφρού φορτίου. Η αυτόματη εκκίνηση του μετασχηματιστή είναι χρήσιμη για μεσαίους και μεγάλους κινητήρες. Οι μαλακοί εκκινητές χρησιμοποιούνται ευρέως για αντλίες, ανεμιστήρες, μεταφορείς, αναμικτήρες και συμπιεστές όπου απαιτείται ομαλή εκκίνηση. Τα VFD είναι η καλύτερη επιλογή όταν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας, εξοικονόμηση ενέργειας ή έλεγχος αυτοματισμού. Για μεγάλους κινητήρες υψηλής τάσης ή μηχανήματα βαρέως τύπου, ενδέχεται να απαιτούνται αντίσταση υγρών ή ειδικά συστήματα εκκίνησης.

Όταν επιλέγουν μια μέθοδο μαλακής εκκίνησης, οι χρήστες θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη όχι μόνο την ισχύ του κινητήρα, αλλά και τη ροπή εκκίνησης, τη συχνότητα εκκίνησης, την αδράνεια φορτίου, την ικανότητα τροφοδοσίας ρεύματος, τις απαιτήσεις ελέγχου και τον προϋπολογισμό.

Η Victory μπορεί να παρέχει λύσεις τριφασικών κινητήρων για διαφορετικές εφαρμογές μαλακής εκκίνησης και VFD. Με ευέλικτη προσαρμογή τάσης και συχνότητας, αντιστοίχιση ισχύος κινητήρα, επιλογές κινητήρα φρένων, επιλογές κινητήρα VFD, αντιστοίχιση κιβωτίου ταχυτήτων, προσαρμογή ειδικής τοποθέτησης, τεχνική υποστήριξη σχεδίασης και άμεση εργοστασιακή τροφοδοσία, το Victory βοηθά τους πελάτες να επιλέξουν πρακτικούς και αξιόπιστους κινητήρες για βιομηχανικό εξοπλισμό.