В настоящее время концепция модели электропривода практически приближена к идеалу. Электропривод на основе асинхронного электродвигателя с частотным регулированием является одним из самых популярных на сегодняшний момент. Это объясняется его повышенной надежностью, простой конструкцией и легкостью в обслуживании. Но, не смотря на преимущества частотного регулирования, распространен и прямой пуск асинхронного двигателя (подключение к сети питания), имеющий существенные недостатки.

Одним из самых главных недостатков асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором является наличие у них больших пусковых токов. И если теоретически методы их снижения были хорошо разработаны уже довольно давно, то вот практически все эти разработки (использование пусковых резисторов и реакторов, переключение со звезды на треугольник, использование тиристорных регуляторов напряжения и т.д.) применялись очень в редких случаях.

Жесткие удары, происходящие в результате частых прямых пусков, влекут за собой электродинамические разрушения обмоток двигателя, а также увеличивают износ передаточного звена и исполнительного механизма. Ток, возникающий в момент прямого пуска, во много раз превышает номинальный, а это способствует просадке напряжения в сети, которая может вывести из строя или повредить различные электромеханизмы.

В том случае, если электродвигатель работает по алгоритму, в котором не задано регулирование скорости вращения, а подразумевается лишь выход на номинальную скорость, решение данных проблем заключается в установке устройства плавного пуска. Такое устройство характеризуется простотой в настройке, надежностью, функциональностью и удобством эксплуатации.

Все резко изменилось в наше время, т.к. благодаря прогрессу силовой электроники и микропроцессорной техники на рынке появились компактные, удобные и эффективные устройства плавного пуска электродвигателей (софтстартеры).

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей - это устройства, которые значительно увеличивают срок эксплуатации электродвигателей и исполнительных устройств, работающих от вала этого двигателя. При подаче напряжения питания обычным способом, происходят процессы, разрушающие электродвигатель.

Пусковой ток и напряжение на обмотках двигателей, в момент переходных процессов, значительно превышают допустимые значения. Это приводит к износу и пробою изоляции обмоток, «подгоранию» контактов, значительно сокращает срок службы подшипников, как самого двигателя, так и устройств «сидящих» на валу электродвигателя.

Для обеспечения необходимой пусковой мощности, приходится увеличивать номинальную мощность питающих электрических сетей, что приводит к значительному удорожанию оборудования и перерасходу электроэнергии.

Кроме того «просадка» напряжения питания в момент пуска электродвигателя - может привести к порче оборудования, задействованного от этих же источников питания, эта же «просадка» наносит серьезный ущерб оборудованию электроснабжения, уменьшает срок его службы.

В момент пуска электродвигатель является серьезным источником электромагнитных помех, нарушающих работу электронного оборудования, запитанного от этих же электрических сетей, или находящихся в непосредственной близости от двигателя.

Если произошла аварийная ситуация и двигатель перегрелся или сгорел, то, в результате нагрева, параметры трансформаторной стали изменятся настолько, что номинальная мощность, отремонтированного двигателя, может снизиться на величину до 30%, в результате, этот электродвигатель окажется непригодным к использованию на прежнем месте.

Устройство плавного пуска электродвигателей объединяет функции плавного пуска и торможения, защиты механизмов и электродвигателей, а также связи с системами автоматизации.

Плавный пуск с помощью софтстартера реализуется медленным подъемом напряжения для плавного разгона двигателя и снижения пусковых токов. Регулируемыми параметрами обычно являются начальное напряжение, время разгона и время торможения электродвигателя. Очень маленькое значение начального напряжения может очень сильно уменьшить пусковой момент электродвигателя, поэтому оно обычно устанавливается 30-60% от значения номинального напряжения.

При запуске напряжения скачком увеличивается до устанволенного значения начального напряжения, а потом плавно за заданное время разгона поднимается до номинального значения. Электродвиагетль будет при этом плавно и быстро разгоняться до номинальной скорости.

Применение софстартеров позволяет уменьшить пусковой «бросок» тока до минимальных значений, уменьшает количество применяемых реле и контакторов, выключателей. Обеспечивает надежную защиту электродвигателей от аварийной перегрузки, перегрева, заклинивания, обрыва фазы, снижает уровень электромагнитных помех.

Преимущества использования устройств плавного пуска:

• снижение бросков тока в статоре электродвигателя в момент его запуска;
• обеспечение полного контроля перегрузок двигателя;
• устранение рывков в приводном механизме, что повышает эксплуатационный срок всего оборудования;
• устранение гидравлических ударов в трубопроводах при запуске насосных агрегатов;
• управление остановкой электродвигателя в заданный момент времени;
• при отключении в аварийной ситуации такое устройство обеспечивает предельное быстродействие.

Устройства плавного пуска электродвигателей просты в устройстве, монтаже и эксплуатации.

При выборе устройства плавного пуска необходимо учитывать следующее:

1. Ток электродвигателя. Необходимо выбирать устройство плавного пуска по полному току нагрузки двигателя, который не должен превышать ток предельной нагрузки устройства плавного пуска.

2. Максимальное число запусков в час. Обычно оно ограничено софтстартером. Необходимо, что-бы количество запусков в час электродвигателя не превышало этот параметр.

3. Напряжение сети. Каждое устройство плавного пуска рассчитано на работу при определенном напряжении. Напряжение сети питания должно соответствовать паспортному значению софтстартера.

Существует несколько режимов работы устройства плавного пуска:

Нормальный. При таком режиме время пуска колеблется в пределах 10 – 20 секунд, требуемое значение пускового тока составляет не более 3,5 х I ном.

Тяжелый. Время пуска составляет около 30 секунд. Режим отличается нагрузкой, которая имеет большее значение момента инерции; требуемое количество пускового тока — не более 4,5 х I ном.

Самый тяжелый. Время разгона длительное, нагрузка характеризуется очень большим значением момента инерции, пусковой ток — до 5, 5 х I ном.

Классификация нагрузок по режиму работы (типовые условия применения)

Реальные условия работы машин и механизмов могут отличаться от типовых. Поэтому при выборе устройств плавного пуска рекомендуется проведение необходимых измерений.