Powinieneś także poznać porównanie pięciu metod rozruchu silników!

Najbardziej znanym sprzętem elektrycznym dla elektryków jest prawdopodobnie silnik elektryczny. Istnieje wiele sposobów uruchamiania silników elektrycznych, w tym rozruch bezpośredni, rozruch samosprzęgający i redukujący ciśnienie, rozruch z redukcją napięcia Y-Δ, rozruch softstartem, rozruch z przetwornicą częstotliwości i inne metody.
Jakie są więc różnice między nimi?
1. Bezpośredni start przy pełnym ciśnieniu
Jeżeli zarówno wydajność sieci energetycznej, jak i obciążenie umożliwiają rozruch bezpośredni przy pełnym napięciu, można rozważyć rozruch bezpośredni przy pełnym napięciu.
Zaletami są wygodna obsługa i sterowanie, prosta konserwacja i stosunkowo ekonomiczność. Stosowany głównie do rozruchu silników o małej mocy, z punktu widzenia oszczędzania energii, silniki o mocy większej niż 11 kW nie powinny stosować tej metody.
2. Rozpoczęcie redukcji ciśnienia autozłącza
Zastosowanie wielokrotnych odczepów autotransformatorów do redukcji napięcia nie tylko zaspokaja potrzeby rozruchu przy różnym obciążeniu, ale także pozwala uzyskać większy moment rozruchowy. Jest to powszechnie stosowana metoda rozruchu z redukcją napięcia do uruchamiania silników o większej mocy.
Jego największą zaletą jest stosunkowo wysoki moment rozruchowy. Gdy kran uzwojenia wynosi 80%, moment rozruchowy może osiągnąć 64% momentu rozruchu bezpośredniego. Moment rozruchowy można regulować poprzez dotknięcie. Jest nadal szeroko stosowany.
3. Rozruch Y-Δ
W przypadku asynchronicznego silnika klatkowego z normalnie pracującym uzwojeniem stojana połączonym w trójkąt, jeśli uzwojenie stojana zostanie połączone w kształcie gwiazdy podczas rozruchu, a następnie w kształcie trójkąta po uruchomieniu, może to zmniejszyć prąd rozruchowy i złagodzić jego wpływ na sieć energetyczną.
Ta metoda rozruchu nazywa się Startem Dekompresyjnym w Trójkącie Gwiezdnym lub po prostu Startem w Trójkącie Gwiazdowym (Start Y-Δ).
W przypadku stosowania metody rozruchu gwiazda-trójkąt prąd rozruchowy stanowi tylko jedną trzecią pierwotnej metody rozruchu bezpośredniego przy użyciu metody połączenia w trójkąt. Jeśli prąd rozruchowy podczas rozruchu bezpośredniego zostanie obliczony jako 6-7Tak, wówczas podczas rozruchu w układzie gwiazda-trójkąt prąd rozruchowy będzie wynosił tylko 2-2,3 razy.
Oznacza to, że przy stosowaniu metody rozruchu gwiazda-trójkąt moment rozruchowy jest również zmniejszony do jednej trzeciej pierwotnej metody rozruchu bezpośredniego przy użyciu metody połączenia trójkątnego.
Nadaje się do sytuacji, w których nie ma obciążenia lub przy rozruchu przy niewielkim obciążeniu. I w porównaniu do innych rozruszników próżniowych ma najprostszą konstrukcję i najniższą cenę. Ponadto metoda rozruchu gwiazda-trójkąt ma tę zaletę, że przy niewielkim obciążeniu silnik może pracować w trybie połączenia w gwiazdę.
W tym momencie znamionowy moment obrotowy można dopasować do obciążenia, co może poprawić wydajność silnika i zmniejszyć zużycie energii elektrycznej.
4. Softstarter
Wykorzystuje to zasadę regulacji napięcia z przesunięciem fazowym tyrystora, aby uzyskać rozruch silnika z regulacją napięcia, stosowany głównie do sterowania rozruchem silnika, z dobrym efektem rozruchu, ale wysokim kosztem.
Ze względu na zastosowanie sterowalnych elementów krzemowych podczas pracy sterowalnego krzemu występują znaczne zakłócenia harmoniczne, co ma pewien wpływ na sieć energetyczną.
Ponadto wahania w sieci energetycznej mogą również wpływać na przewodzenie elementów tyrystorowych, zwłaszcza gdy w tej samej sieci energetycznej znajduje się wiele urządzeń tyrystorowych.
Dlatego wskaźnik awaryjności elementów tyrystorowych jest stosunkowo wysoki, ponieważ dotyczy to technologii energoelektroniki i dlatego wymaga wysokich techników zajmujących się konserwacją.
5. Przemiennik częstotliwości
Przetwornica częstotliwości jest najbardziej zaawansowanym technologicznie, w pełni funkcjonalnym i efektywnym urządzeniem do sterowania silnikami w dziedzinie nowoczesnego sterowania silnikami. Reguluje prędkość i moment obrotowy silnika poprzez zmianę częstotliwości sieci energetycznej.
Ze względu na wykorzystanie technologii energoelektroniki i technologii mikrokomputerów koszt jest wysoki, a wymagania wobec techników utrzymania ruchu są również wysokie. Dlatego jest stosowany głównie w dziedzinach wymagających regulacji prędkości i wymagań dotyczących kontroli dużych prędkości.

Porównanie zalet i wad rozruchu z redukcją ciśnienia, łagodnego rozruchu i rozruchu ze zmienną częstotliwością
Rozruch przy obniżonym ciśnieniu, powszechnie znany jako rozruch gwiazda-trójkąt, ma tę wadę, że ma mały moment rozruchowy i nadaje się tylko do rozruchu bez obciążenia lub przy niewielkim obciążeniu. Zaletą jest niska cena.
Miękki start, który może ustawić czas rozruchu i początkowy moment rozruchowy, aby uzyskać łagodny start i łagodne zatrzymanie urządzenia, a także może ograniczyć prąd rozruchowy za umiarkowaną cenę.
Rozruch ze zmienną częstotliwością umożliwia płynne rozpoczęcie pracy zgodnie z ustawionym czasem i umożliwia pracę sprzętu z ustawioną częstotliwością, co jest stosunkowo kosztowne.
Porównanie zasad działania dla rozruchu z redukcją ciśnienia, łagodnego rozruchu i rozruchu ze zmienną częstotliwością
1. Softstarter stanowi połączenie technologii tyrystorowej regulacji napięcia prądu przemiennego i technologii kontroli współczynnika mocy. Osiąga łagodny start i łagodne zatrzymanie silnika poprzez regulację napięcia tyrystora i nie ma funkcji regulacji prędkości.
2. Przetwornica częstotliwości to urządzenie sterujące silnikiem (regulujące prędkość), które wykorzystuje efekt włączania/wyłączania urządzeń półprzewodnikowych mocy do przekształcania źródła zasilania o częstotliwości sieciowej na inną częstotliwość. Sterowanie pracą silnika poprzez konwersję częstotliwości (napięcie zmienia się również wraz z częstotliwością, np. stała v/f) to naprawdę wydajna metoda regulacji prędkości z dużą wydajnością. Przetwornica częstotliwości może osiągnąć prawdziwy miękki start, łagodne zatrzymanie i efektywną regulację prędkości.
3. Powszechnie stosowanymi sposobami rozruchu przy obniżonym ciśnieniu są: rozruch przy obniżonym ciśnieniu poprzez samosprzęgnięcie i Y-Δ. Istnieją dwa rodzaje rozruchu, a największą zaletą rozruchu przez samosprzęganie i rozruchu przy obniżonym ciśnieniu jest to, że ma on większy moment rozruchowy. Gdy kran uzwojenia wynosi 80%, moment rozruchowy może osiągnąć 64% momentu przy rozruchu bezpośrednim. Moment rozruchowy można regulować poprzez dotknięcie. Jest nadal szeroko stosowany.
Y- Δ Odpowiednie do sytuacji bez obciążenia lub przy rozruchu z niewielkim obciążeniem. I w porównaniu do innych rozruszników próżniowych ma najprostszą konstrukcję i najniższą cenę.
Ponadto metoda rozruchu gwiazda-trójkąt ma tę zaletę, że przy niewielkim obciążeniu silnik może pracować w trybie połączenia w gwiazdę.
W tym momencie znamionowy moment obrotowy można dopasować do obciążenia, co może poprawić wydajność silnika i zmniejszyć zużycie energii elektrycznej.
Kompleksowa analiza startu z redukcją ciśnienia, łagodnego startu i startu ze zmienną częstotliwością
1. Kwestia ceny
Natura jest najdroższym przemiennikiem częstotliwości, Y-Δ. Rozruch z samosprzęgającą redukcją ciśnienia jest stosunkowo niedrogi. W przypadku projektów o mniejszych nakładach inwestycyjnych pierwszym wyborem będzie ekonomia.
2. Kwestie kontrolowalne
Y- Δ, Rozpoczęcie dekompresji z samoczynnym sprzężeniem jest proste, ale to tylko rozruch. Jednak w sytuacjach o wysokim poziomie automatyzacji szacuje się, że będą one używane rzadziej, a nawet z mniejszym miękkim startem. Jednakże regulacja silnika za pomocą przetwornicy częstotliwości, obejmująca prędkość, napięcie itp., znacznie wykracza poza to, co można porównać do rozruchu próżniowego i miękkiego rozruchu.
Dlatego przetwornice częstotliwości są preferowanym wyborem w przypadku dużych lub wysoce zautomatyzowanych linii produkcyjnych.
3. Komunikacja sieciowa
Sama przetwornica częstotliwości może monitorować sieć poprzez własny, zintegrowany lub rozszerzony port komunikacyjny. Miękki start może nadal zapewniać pewne monitorowanie, ale monitorowanie silnika w czasie rzeczywistym jest również nieporównywalne z rozruchem próżniowym i łagodnym startem.
4. Aspekt konserwacji
Ze względu na Y-Δ, samoczynne uruchomienie dekompresji jest stosunkowo proste i najłatwiejsze w utrzymaniu w sposób naturalny. Właściwie jestem przeciwny stosowaniu miękkiego startu. Jeśli nie wybierzesz przetwornicy częstotliwości, na pewno wybierzesz bezpośrednio Y- Δ Lub zaczniesz od redukcji ciśnienia poprzez samozłącze.
Przetwornica częstotliwości może zapewnić łagodny start i łagodne zatrzymanie silnika, zatem w sytuacjach, w których występują stosunkowo duże obciążenia, Y-Δ, samosprzęgający i rozruch z redukcją ciśnienia lub łagodny rozruch nie są tak dobre jak w przypadku przetwornic częstotliwości.
Porównanie wiedzy uzupełniającej
1. Softstarter i przetwornica częstotliwości
Zarówno przetwornice częstotliwości, jak i urządzenia miękkiego startu należą do kategorii rozruchów redukcyjnych. Chociaż większość przetwornic częstotliwości obniży napięcie po zmniejszeniu częstotliwości, stały moment obrotowy to pełne napięcie.
Miękki start to proces rozruchu od napięcia 0 do pełnego napięcia poprzez zmianę kąta przewodzenia tyrystora.
Przetwornica częstotliwości jest w pełni kontrolowana i może sterować prędkością silnika w dowolnym momencie za pomocą sygnałów z przyrządów. Softstarter może służyć wyłącznie do zmniejszania napięcia podczas uruchamiania i zatrzymywania silnika.
2. Analogia metod rozruchu silników
Typowe metody rozruchu silników elektrycznych: rozruch bezpośredni przy pełnym napięciu, rozruch przy obniżonym ciśnieniu z samosprzęgłem, rozruch Y-Δ, łagodny rozruch, rozruch ze zmienną częstotliwością itp.
Gdy dozwolona jest zarówno sieć energetyczna, jak i obciążenie, zaleca się bezpośrednie uruchomienie silnika, ponieważ jest on łatwy w sterowaniu i bardziej ekonomiczny.
Rozruch samosprzęgający z redukcją napięcia jest często stosowany do uruchamiania asynchronicznych silników klatkowych o dużej mocy. Chociaż rozruch z samosprzęgającą redukcją napięcia jest staromodnym sprzętem rozruchowym, zastosowanie wieloodczepowej redukcji napięcia transformatora samosprzęgającego może nie tylko dostosować się do potrzeb różnych rozruchów obciążenia, ale także uzyskać większy moment rozruchowy. Ponadto jest szeroko stosowany ze względu na instalację przekaźników termicznych i wyzwalaczy niskonapięciowych, które doskonale chronią przed przeciążeniem i utratą napięcia.
Metoda rozruchu gwiazda-trójkąt ma dobrą charakterystykę prądową, ale słabą charakterystykę momentu obrotowego, dlatego nadaje się tylko do rozruchu bez obciążenia lub przy niewielkim obciążeniu. Jednakże ta metoda ma najprostszą strukturę i najtańszą cenę oraz pozwala zaoszczędzić zużycie energii przy niewielkim obciążeniu.
Wszystkie powyższe metody rozruchu należą do rozruchu stopniowego rozprężania, który ma oczywiste wady, a mianowicie występowanie podczas procesu rozruchu wtórnego prądu udarowego.
3. Porównanie miękkiego rozruchu i tradycyjnych metod rozruchu z redukcją ciśnienia
① Brak prądu impulsowego
Podczas uruchamiania silnika softstarter stopniowo zwiększa kąt przewodzenia tyrystora, powodując liniowy wzrost prądu rozruchowego silnika od zera do ustawionej wartości. Brak wpływu na silnik, zwiększona niezawodność zasilania, płynny rozruch, zmniejszony moment udarowy na maszynie obciążonej i wydłużona żywotność maszyny.
② Wyposażony w funkcję miękkiego parkowania
Płynne zwalnianie i stopniowe wyłączanie mogą przezwyciężyć wady chwilowej przerwy w dostawie prądu, zmniejszyć wpływ na maszyny o dużej wytrzymałości, uniknąć efektu uderzenia wodnego systemu zaopatrzenia w wodę elewacji i zmniejszyć uszkodzenia sprzętu.
③ Regulowane parametry uruchamiania
W zależności od stanu obciążenia i charakterystyki zabezpieczenia przekaźnika sieci energetycznej można je dowolnie i bezstopniowo regulować w celu uzyskania optymalnego prądu rozruchowego.
Softstarter i przetwornica częstotliwości to dwa zupełnie różne produkty o różnych celach. Przetwornica częstotliwości stosowana jest w miejscach wymagających regulacji prędkości, a jej wyjście zmienia nie tylko napięcie, ale także częstotliwość; Softstarter jest w rzeczywistości regulatorem napięcia używanym podczas uruchamiania silnika, a sygnał wyjściowy zmienia jedynie napięcie bez zmiany częstotliwości.
Przetwornica częstotliwości posiada wszystkie funkcje softstartera, jednak jego cena jest znacznie wyższa, a konstrukcja znacznie bardziej złożona niż w przypadku softstartera.