Как проверить устройство плавного пуска

В процессе эксплуатации устройств плавного пуска, какого бы высокого качества они не были, могут возникнуть ошибки, влияющие на качество работы УПП. Конечно, причины могут вызванными не столько неисправностью самих устройств, сколько внешними влияющими факторами, от которых зависит работа всей системы. Благодаря техническим возможностям, неисправности устройства плавного пуска электродвигателя можно прослеживать на дисплее, предоставляющем индикацию возникших проблем. Возможными видами неисправностей могут быть:

1. Срабатывает защита от неправильной фазной последовательности;
2. Срабатывает защита от повышенного уровня напряжения;
3. Срабатывает защита от пониженных показателей напряжения;
4. Затянувшийся пуск электродвигателя;
5. Короткое замыкание непосредственно в нагрузке;
6. Короткое замыкание на тиристоре, либо же отсутствие подключения мотора к стартеру;
7. Срабатывает защита от перегрузки;
8. Срабатывает защита от тока, превышающего максимальные значения;
9. Срабатывает защита от перекоса токов в фазах (несимметрия токов);
10. Срабатывает защита на перегрев;
11. Отображаются неправильные данные.

У каждой такой неисправности могут быть и ряд причин, влияющих на работу устройства. Зная эти причины, можно исправить их до появления серьёзных нарушений в работе УПП, работе двигателя или, в последствие, работе приводящихся механизмов. Каждую указанную поломку можно охарактеризовать следующими причинами (в такой же последовательности):

1. Выполнено неправильное чередование фаз.
2. Превышено значение силового напряжения в отметке более 120% его номинального значения.
3. Произошло снижение силового напряжения ниже 80% от его номинального значения.
4. Подключённые электродвигатели не выполняют разгон до оборотов номинальных значений.
5. Возникло короткое замыкание между линиями фаз или линиями фазы и «земли».
6. Отсутствие подключение двигателя к стартеру; в каком то из тиристоров прошло короткое замыкание.
7. Обрыв силового провода; перегрузка электромотора; отсутствует входная фаза; софт-стартер неисправен; на тиристоре проходит короткое замыкание.
8. Превышен уровень тока максимально допустимого значения.
9. Нарушен баланс сетевого напряжения; нарушена изоляция на фазах электродвигателя; оборван силовой провод.
10. Превышен температурный лимит на стартере.
11. Установки введены в недопустимых значениях.

Как защитить Ваши устройства плавного пуска?

Чтобы защитить УПП от возможных неисправностей, необходимо придерживаться ряда правил, заключающихся в проведении периодических осмотров и своевременного технического обслуживания. Для предотвращения вышеперечисленных неисправностей, рекомендуется выполнять следующие операции:

• Проверять правильную последовательность фаз на софт-стартере;
• Выполнять проверку источников напряжения на соответствие уровня напряжения;
• Выполнять проверку целостности соединений между двигателем и стартером;
• Выполнять проверку сопротивления цепей;
• Выполнять проверку силовых проводов на уровень напряжения;
• Проверять установки двигателя перед запуском;
• Выполнять проверку температурных показателей стартера;
• Проверять силовые провода и источник питания на возможные дисбалансы;
• Проверять изоляцию двигателя перед пуском;
• Учитывать соответствие показателей мощности софт-стартера и двигателя перед их эксплуатацией.

В случае отсутствия должного обслуживания или иных причин приведших к поломкам или сбоям в работе устройств плавного пуска, ситуации могут возникнуть различные – вплоть до необходимости выполнения ремонтных процедур. Благодаря многолетнему опыту имеющихся у нас специалистов, наша электротехническая компания ЭНЕРГОПУСК имеет возможность не только заниматься продажей УПП от различных производителей, проводить профессиональную консультацию клиентам по установке и обслуживанию, но и предоставлять услуги по ремонту устройств.

Заказывая услугу на ремонт УПП, Вы получаете:

• качественную работу мастера;
• докладную консультацию по дальнейшему обслуживанию для препятствия возникновению подобных ситуаций;
• гарантию на выполненную работу;
• безотказную исправную работу Устройств плавного пуска при соблюдении вышеперечисленных эксплуатационных правил.

Заказывайте услуги онлайн-консультанту, по телефону или через форму электронного письма. Все заявки рассматриваются максимально быстро – в соответствии с рабочим режимом компании и существующей и в порядке очереди заявок.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

В применении устройств плавного пуска одним из важнейших вопросов является вопрос защиты. Поломки и сбои в работе случаются с любыми устройствами, поэтому необходимо максимально обеспечить сохранность оборудования при нештатных ситуациях.

Вопрос защиты УПП можно рассматривать с двух точек зрения – со стороны двигателя и со стороны самого плавного пускателя.

Защита электродвигателя

Рассмотрим, как и от чего нужно защищать электродвигатель.

Основные проблемы, которым подвержен асинхронный двигатель — механическая перегрузка на валу и пропадание (перекос) фазы. Эти проблемы приводят к перегрузке УПП по току по двум или трем фазам. В обоих случаях, если своевременно не выключить двигатель, через короткое время он перегреется и сгорит.

Повышение нагрузки на валу может быть следствием нескольких причин:

• Неисправность нагрузки – заклинивание редуктора, ременной передачи, попадание постороннего предмета в движимые механизмы и т.д.).
• Неисправность двигателя – заклинивание или повышенное трение в подшипниках, перекос и трение ротора об статор.

При перекосе и пропадании фазы происходят явления, приводящие к повышению тока по оставшимся фазам, падению мощности двигателя и его перегреву. На этот случай в устройствах плавного пуска предусмотрена функция отключения двигателя.

Температурная защита электродвигателя

Внутри корпуса двигателя должен быть установлен термоконтакт либо термодатчик, контролирующий нагрев привода.

Термоконтакт имеет нормально замкнутые контакты, которые при повышении температуры размыкаются. Как правило, температура срабатывания составляет 90-150° и не регулируется. Схема управления УПП должна быть построена таким образом, чтобы при срабатывании термоконтакта отключалось питание.

Термодатчик меняет свое сопротивление пропорционально температуре корпуса двигателя. В моделях УПП и преобразователей частоты с большим функционалом имеется аналоговый вход для подключения термодатчика, позволяющего непрерывно мониторить температурный режим. При установленном пороге сначала срабатывает предупреждение о перегреве, затем двигатель отключается.

Необходимо помнить, что термозащита двигателя является вторичной (дублирующей), поскольку для разогрева корпуса двигателя требуется некоторое время. Первичной должна быть защита от превышения тока и короткого замыкания, которая отключает двигатель гораздо быстрее. Подробнее об этом будет сказано ниже.

Защита УПП от проблем со стороны двигателя

В устройствах плавного пуска встречается несколько видов защит:

• Защита при обрыве выходной фазы. В этом случае на входе УПП имеются все три питающие фазы, а на участке от выходной клеммы до обмотки двигателя фаза по какой-то причине оборвана. Стандартное значение защиты – менее 3 с.
• Защита при перекосе фаз. Срабатывает при перекосе (отличии) фаз более чем на 50%.
• Защита от превышения тока при запуске. Запуск – наиболее «тяжелый» период в работе электродвигателя. По этой причине во всех устройствах плавного пуска ограничено количество запусков в течение часа. При большом количестве пусков производители рекомендуют ставить радиатор или выбирать УПП с большей мощностью. Ток при запуске ограничивается, в результате при тяжелых пусках или неправильно выставленном ограничении двигатель может не разогнаться до включения байпаса, либо УПП выдаст ошибку.
• Защита от перегрузки во время работы. После разгона включается контактор байпаса, и ток на выходе может достигать максимальных значений. Однако он непрерывно измеряется через трансформаторы тока и УПП отключается при достижении установленного значения. Именно эта защита в основном спасает двигатель от перегрузки по току.
• Защита от короткого замыкания на выходе. Если в двигателе или кабельной линии произошло замыкание, ток повышается до максимально возможного значения, поэтому время выключения УПП должно быть минимальным. Как правило, оно составляет несколько миллисекунд.

Уровень и время срабатывания защит могут быть как фиксированными, так и с возможностью установки пользователем.

Когда срабатывает та или иная защита, пользователю выводится информация об ошибке. После устранения причин и сброса ошибки возможен автоматический (в моделях с повышенным функционалом), либо ручной перезапуск.

Защита УПП от собственных проблем и от проблем со стороны питания

Даже при нормально работающем двигателе могут возникать ситуации, способные вывести из строя устройство плавного пуска. Чтобы избежать подобных неприятностей, пускатели могут оснащаться опциями собственной защиты:

• Защита при обрыве фазы питания.
• Защита при перекосе фаз на входе.
• Защита при повышении/понижении входного напряжения. Уровни напряжения, как правило, фиксированные.
• Защита от перегрева корпуса УПП. Перегрев может возникнуть из-за повышения температуры внутри электрошкафа, из-за неисправности вентилятора или частых пусков. В случае, если температура будет выше критической, УПП выдаст ошибку.

Внешняя защита УПП

Наличие встроенной защиты не избавляет от необходимости дополнительных мер безопасности на входе УПП. Стандартный вид входной защиты, который рекомендуют все производители – автоматический выключатель. Значение его тока выбирается таким образом, чтобы выключатель надежно срабатывал при перегрузке и коротком замыкании.

В некоторых дешевых моделях УПП отсутствует защита по перегрузке на выходе. В этом случае кроме автоматического выключателя на входе необходимо устанавливать тепловое реле на выходе УПП. Ток реле нужно выставить согласно общим рекомендациям по защите двигателя, а его контакты завести в аварийную цепь либо в цепь останова УПП.

Вместо автоматического выключателя и теплового реле также можно использовать мотор-автомат с плавной регулировкой тока срабатывания, который защитит и от короткого замыкания, и от перегрузки по току.

Стандартная схема включения устройства плавного пуска с защитами приведена ниже.

Автоматический выключатель QF защищает от короткого замыкания и перегрузки по току. Трансформаторы тока Т1, Т2, Т3 на выходе измеряют ток и служат датчиками для правильной работы остальных защит. Выходные контакты 5, 6 замыкаются в случае срабатывания защиты и сигнал об аварии поступает на контроллер или иное устройство.

Заключение

Не стоит забывать, что чрезмерная забота о защите УПП и двигателя может привести к неприятностям с другой стороны, а именно к ложным срабатываниям защиты. В некоторых технологических процессах это может стать причиной простоев и значительных убытков, поэтому установка оптимальной защиты требует большой подготовки, тщательных расчетов, измерений, экспериментальных пусков и проверок.

Рассмотрим подключение УПП на примере устройства MCD 201. Софт-стартер этой марки предназначено для приводов мощностью 7,5-110 кВт. УПП обеспечивает запуск и остановку на плавно изменяющимся напряжении (функция Timed Voltage Ramp – TVR) без обратной связи по току. Регулировка напряжения осуществляется по всем трем фазам. УПП имеет встроенный шунтирующий контактор.

УПП или устройства плавного пуска – электрооборудование для постепенного старта, разгона и торможения асинхронных электродвигателей. Вне зависимости от особенностей конструкции, софт-стартер состоит:

• Из безтрансформаторного преобразователя напряжения на базе силовых тиристоров и генератора импульсов. Этот элемент обеспечивает изменение напряжения, подаваемое на электродвигатель.
• Из микропроцессорного устройства управления. Этот блок формирует управляющие команды на генератор импульсов, осуществляет связь с оборудованием телекоммуникаций, осуществляет контроль параметров и прием сигналов с внешних датчиков.
• Из шунтирущих контарторов. Коммутационные электроаппараты переключают ток в обход силовых тиристоров после полного разгона электродвигателя. Это уменьшаетнагрев полупроводниковых устройств, снижает потребляемую мощность и исключает появление электромагнитных помех во время работы привода.

Устройства плавного пуска без встроенных обводных контакторов обычно имеют клеммы для подключения внешних аппаратов коммутации.

Компания Данфосс выпускает софт-стартеры VLT для приводов мощностью от 0,1 до 1200 кВт. В линейку УПП входят модели:

Устройства различаются по функционалу, электрическим характеристикам и другим параметрам.

Выбор УПП

Выбор софт-стартера делается при проектировании или модернизации электропривода. При этом учитываются требования к оборудованию, характеристики электросети и другие условия. Главными критериями являются:

При выборе также принимаются во внимание наличие функций динамического торможения, защиты от ненормальных режимов работы, поддерживаемые интерфейсы связи.

Подключение софт-стартера

Софт-стартер поддерживает протоколы связи PROFIBUS, DeviceNet, Modbus RTU, Profinet, Modbus TCP, Ethernet IP. Возможно подключение панели дистанционного управления. УПП MCD 201 используется с внешними аппаратами защиты электродвигателя.

Клеммная панель содержит следующие входы и выходы:

• 1,3,5. Предназначены для подключения к трехфазной сети. Перед УПП в цепь обязательно включают плавкие предохранители. Это необходимо для снижения вероятности пробоя тиристоров при коротких замыканиях и возникновении переходных процессов. Компания Данффос рекомендует применять аппараты марок Ferraz и Bussman. Опционально могут подключаться автоматический размыкатель и контроллер перегрузки.
• 2,4,6. К этим клеммам присоединяют обмотки статора электродвигателя.
• 13, 14. Входы для линейного контактора.
• 06, 05. Клеммы для датчика температуры обмоток электродвигателя. Для этой модели УПП требуется применять терморезисторы. Температура отключения двигателя – 2,8 кОм. При отсутствии датчика входы закорачивают перемычкой.
• А1, А2, А3, N1, N2. Входы цепей управления 24 В АС/DC; 110-240 АС и В 380 – 440 АС.

Подключение цепей управления

Запуск и остановка электродвигателя реализуется двух- или трехпроводными схемами.

Старт привода производится нажатием кнопки. Остановка электрической машины осуществляется повторным нажатием.

При выборе трехпроводной схемы, плавный пуск и торможение двигателя осуществляется нажатием кнопок “старт” и “стоп”.

УПП этой модели позволяет настраивать пусковое напряжение в диапазоне от 30% до 75% от номинального значения электросети. По умолчанию выставлено 50% . Длительность нарастания и снижения напряжения регулируется в интервале от 2-х до 20 секунд. Эта величина определяет время разгона и остановки электрической машины.

Все электрические соединения выполняются кабелями с медными жилами, рекомендованных производителями марок и сечения. Настойки привода и программирование УПП проводятся в соответствии с алгоритмом, указанным производителем. Перед пробным пуском для проверки работоспособности привода необходимо проверить схему подключения и корректность настроек.