Устройства плавного пуска выпускаются многими фирма­ми. Фирмы-изготовители частотно-регулируемых электропри­водов, как правило, осуществляют выпуск УППТ.

Наряду с УППТ, изготовляемыми зарубежными фирмами «Siemens» (Германия), «Schneider Electric» (Франция), «Ето - tron АВ» (Швеция) и др., на российский рынок поступают УППТ отечественных изготовителей, например, корпорации «Триол».

Рассмотрим технические характеристики УППТ некоторых фирм-изготовителей.

Тиристорные устройства плавного пуска Триол АС 11 предназначены для пуска рабочих машин, привод которых осуществляется от трехфазных асинхронных двигателей класса напряжения 0,4 кВ и мощностью от 45 до 400 кВт.

Выпускаемый ряд тиристорных нереверсивных УППТ Триол АС 11 содержит девять моделей. По заказу могут быть изготовлены УППТ в реверсивном исполнении.

Устройство плавного пуска Триол АС 11 выполняет сле­дующие функции:

ограничивает пусковой ток двигателя на уровне от 0,8 до 4/нОМ1

исключает механические ударные нагрузки на оборудова­ние;

задает требуемый темп разгона механизма до установив­шейся скорости;

после завершения пуска выдает команду на непосредст­венное подключение двигателя к сети в обход УППТ с помо­щью шунтирующего контактора; осуществляет реверс двигателя;

обеспечивает защиту двигателя от аварийных режимов; предотвращает недопустимые провалы напряжения в сети при пуске двигателя;

уменьшает тепловое воздействие на двигатель.

Наиболее эффективное применение УППТ Триол АС11 для пуска механизмов с квадратичной (вентиляторной) меха­нической характеристикой и не требующих технологическо­го регулирования скорости (насосы, вентиляторы, нагнетате­ли и др.).

Наличие встроенного регулятора тока обеспечивает под­держание заданного значения пускового тока практически в течение всего времени разгона путем изменения напряже­ния на выходе УППТ. Изменяя коэффициенты ПИ - регулятора тока, можно получить требуемые динамические характеристики электропривода. Для расширения функцио­нальных возможностей электропривода в системе управле­ния предусмотрены четыре логических входа и три релейных выхода.

В УППТ Триол АС 11 при нагрузке значительно меньше номинального значения может быть предусмотрен режим энергосбережения, при котором на зажимы обмотки статора двигателя подается пониженное напряжение.

В зависимости от вида механизма торможение двигателя может осуществляться следующими способами:

выбегом путем снятия управляющих импульсов с тиристо­ров;

скатом путем плавного снижения подводимого к статору двигателя напряжения;

динамическим торможением подачей в статорную обмотку постоянного тока.

Устройство управляется микропроцессорным контролле­ром, с помощью которого формируются режимы с заданны­ми параметрами и вырабатываются сигналы управления ти­ристорами, защиты, аварийного отключения, приема и пере­дачи внешних управляющих, задающих и информационных сигналов.

	Модель пускателя
	01	02	03	04	05	06	07	08	09
Тип пуска	Номинальный ток, А
	63	100	160	250	320	500	630	800	1500
	Максимальная мощность двигателя, кВт
Легкий пуск 21„т, 10 с	30	55	75	110	160	250	315	400	400
Нормальный пуск 2/НОч, 30 с	22	37	55	90	110	200	250	315	400
Тяжелый ПУСК 4/„ом, 60 с	15	22	45	55	75	132	160	210

В составе УППТ предусмотрен встроенный пульт управле­ния ГГУ-5, который содержит клавиатуру для управления ре­жимами работы, задания и программирования параметров, а также для отображения значений параметров и диагностиро­вания. Для удобства работы оператора программируемые и информационные параметры УППТ сведены в функциональ­ные группы.

Технические характеристики УППТ АС 11 приведены в табл. 8.6.

Корпорацией «Триол» разработано УППТ АС 15 на напря­жение 6 и 10 кВ. Устройство плавного пуска Триол АС 15 до­пускает пять последовательных пусков с интервалом 2 мин между ними. После пяти пусков — пауза в 10 мин, после чего цикл может быть повторен.

Система управления и функциональные возможности АС15 аналогичны УППТ АС11, Технические характеристики тиристорных пускателей АС15 приведены в табл. 8.7.

ОАО «ВНИИР» (г. Чебоксары) разработаны устройства плавного безударного пуска высоковольтных электродвигате­лей мощностью до 8800 кВт.

Устройства имеют три исполнения, выбираемые в зависи­мости от типа механической характеристики приводимой рабочей машины:

УБПВД-В для пуска асинхронных и синхронных двигате­лей с вентиляторной характеристикой нагрузочного момента (центробежные насосы, компрессоры, вентиляторы);

УБПВД-М для рабочих машин с большим начальным статическим моментом сопротивления (поршневые компрес­соры) ;

Тип устройства	Напряжение, кВ	Номинальный ток, А	Мощность двигателя, кВт
АС15-6-80	6; 6,3	80	160, 200, 250, 320, 400, 500, 630
АС15-6-160		160	710, 800, 1000, 1250
АС15-6-250		250	1600, 2000
АС15-6-320		320	2500
АС15-6-500		500	3150, 4000
АС 15-6-600		600	5000, 6300, 8000
АС15-6-800		800	8000
АС15-10-80	10; 10,5; 11	80	320, 400, 500, 630, 710, 800, 1000
АС15-10-160		160	1250, 1600, 2000
АС15-10-200		200	2500, 3150
АС15-10-320		320	4000, 5000
АС 15-10-500		500	6300, 8000
АС 15-10-800		800	10000, 12500

УБПВД-С для плавного пуска синхронных двигателей, приводящих рабочие машины с моментом инерции, значи­тельно превышающим момент инерции двигателя.

Устройства плавного пуска всех типов обеспечивают сле­дующие преимущества по сравнению с прямым пуском дви­гателей от сети:

пусковой ток нарастает плавно с ограничением его значе­ния на уровне (1,5+2,5) /ном;

появляется возможность осуществлять практически неог­раниченное число пусков и остановов агрегатов;

повышается надежность агрегатов и системы электро­снабжения, так как исключаются механические и электро­магнитные ударные нагрузки, возникающие при пуске;

электродвигатели могут быть запущены от источников ог­раниченной мощности, при питании от длинных линий и за­груженных трансформаторов без больших провалов напря­жения;

увеличиваются межремонтные периоды и срок службы аг­регатов.

ОАО «ВНИИР» разработал систему пуска нескольких дви­гателей, подключенных к одной или нескольким секциям

шин, от одного устройства УБПВД. Система позволяет осу­ществлять как прямой, так и поочередный плавный пуск лю­бого выбранного двигателя под управлением контроллера, что позволяет исключить аварийные ситуации, связанные с оши­бочными действиями оперативного персонала.

Плавный пуск двигателей возможен по командам с цен­трального и местного пультов управления.

Контроллер обеспечивает требуемый закон нарастания тока и разгона двигателя по заранее заданной программе. На мнемосхеме пульта управления отражается текущее со­стояние коммутационной аппаратуры и двигателей, а на жид­кокристаллический индикатор (ЖКИ) — подсказки для пер­сонала. По завершению разгона УБПВД шунтируется выклю­чателем, и двигатель оказывается подключенным непосредст­венно к сети. Система становится готовой к следующему пуску.

При пуске синхронного двигателя после достижения под - синхронной скорости электронный блок возбудителя, кон­тролирующий частоту тока наводимого в роторе, подает ко­манду на включение возбуждения, и двигатель втягивается в синхронизм.

Система управления УБПВД выполнена на современной элементной базе с применением высокопроизводительного сигнального процессора, передовой технологии монтажа.

Система управления обеспечивает:

возможность формирования требуемых законов разгона и торможения двигателя;

реализацию гибких алгоритмов управления;

широкий набор функций управления и максимально удоб­ный пользовательский интерфейс, использующий графиче­ский ЖКИ, функциональную клавиатуру управления и сред­ства диагностики;

удаленный доступ к устройству по интерфейсу RS485, что обеспечивает работу в составе АСУ ТП;

качественную оценку влияния УБПВД на питающую сеть путем использования функций цифрового осциллогра­фа и последующей корректировки режима пуска и тормо­жения;

качественный и количественный анализ работоспособ­ности агрегата за счет использования функций журнала регистрации событий (продолжительность последнего пуска, максимальный ток последнего пуска, общее число пусков, общее число отключений, регистрация аварийных режимов и др.);

широкий набор функциональных защит;

автоматическую диагностику установки.

Силовой канал устройства УБПВД-М выполнен по схеме преобразователя частоты с непосредственной связью с сетью (НПЧ). При этом каждая фаза электродвигателя подключена к выходам выпрямительного моста, выполненного по трех­фазной нулевой схеме выпрямления, формируя частоту на­пряжения питания электродвигателя в диапазоне от 0 до 30 Гц, что соответствует диапазону скорости вращения двига­теля в диапазоне от 0 до 0,6 от номинального значения. На более высокой скорости (вторая зона) пуск двигателя про­должается при работе устройства в режиме регулирования напряжения на зажимах статора двигателя.

При разгоне двигателя до скорости 0,6 от номинальной (первая зона), когда устройство работает в режиме преобра­зователя частоты, сохраняется пропорциональная зависи­мость между током и моментом двигателя, и токи фаз не превышают номинального значения. Во второй зоне, когда пуск двигателя осуществляется при фазовом управлении ти­ристорами, пусковой ток может достигать 4-кратного значе­ния.

После достижения номинальной скорости двигатель оста­ется подключенным к сети через полностью открытые тири­сторы соответствующих фаз. В дальнейшем по сигналу от задатчика интенсивности разгона пусковое устройство шун­тируется вакуумным выключателем, и двигатель непосредст­венно подключается к питающей сети.

Пусковой устройство УБПВД-С обеспечивает частотный пуск синхронного двигателя с заданными параметрами вре­мени пуска и токоограничения.

Система автоматического управления пусковым устройст­вом выполнена по принципу двухконтурной системы подчи­ненного регулирования параметров с ПИ-регуляторами тока и скорости. Информацию о скорости и угловом положении ротора получают от измерителя скорости, на входы которого подаются измеренные значения тока и напряжения двига­теля.

Поставка устройства безударного пуска может осуществ­ляться в контейнерном исполнении с отоплением, освещени­ем и вентиляцией в состоянии полной заводской готовности, что существенно упрощает его монтаж.

Технические характеристики высоковольтных устройств плавного пуска электродвигателей УБПВД приведены в табл. 8.8.

Технические характеристики высоковольтных устройств плавного пуска электродвигателей УБПВД Параметр Тип устройства УБПВД-М-200- 6 УБПВД-М-630- 6 УБПВД-М-1000-6 УБПВД-С-200- 6(10) УБПВД-С-630- 6(10) УБПВД-С- 1000-6(10) Максимальная мощность элек­тродвигателя, кВт 1700 5500 8800 1700 5500 8800 Номинальное на­пряжение, кВ 6,3 6,3 6.3 6(10) 6(10) 6(10) Номинальный ток, А 200 630 1000 200 630 1000 Максимальное токоограничение, доли от номиналь­ного тока 4 4 4 О 1л 1 1/1 0.5-1,5 О 1/1 I 1/1 Напряжение пи­тания цепей управления, В 100 100 100 100 100 100 Общее время пус­ка, мин 1-10 1-10 1-10 0,5-10 0,5-10 0,5-10 Масса, кг 1500 1500 1500 1500 1500 1500

452

Фирма «Siemens» осуществляет выпуск УППТ «Simostart» для пуска электродвигателей на напряжение 6 и 6,6 кВ. Пла­нируется выпуск УППТ на напряжения 11 и 13,8 кВ. Устройства плавного пуска обеспечивают: ограничение пускового момента и тока двигателя; устранение гидравлического удара, а также механических ударов в передаточном механизме при пуске и останове тур­бомашины;

нормальный пуск электродвигателя от автономного источ­ника энергоснабжения соизмеряемой мощности, а также в слабых электрических сетях.

Элементной базой УППТ служат традиционные тиристо­ры, управление которыми осуществляется с помощью 32-битового сигнального процессора. Возможно управление электродвигателем, как по разомкнутому, так и замкнутым контурам управления. В последнем случае используется сигнал обратной связи от датчика частоты вращения двигате­ля. Интерфейсы обмена данных в системе управления — PROFIBUS, MODBUS.

Имеется возможность с помощью программных средств реализовать импульс пускового напряжения с уровнем 0,8 UHOM и регулируемой продолжительностью от 0,1 до 2 с.

Длительность нарастания (спадания) линейно изменяюще­гося во времени напряжения может регулироваться в диапа­зоне 1 —30 с.

Установочными параметрами УППТ являются: номиналь­ный ток двигателя, начальное напряжение при пуске, пуско­вой ток, время разгона и останова электропривода, продол­жительность толчкового импульса пускового напряжения.

В УППТ предусмотрены следующие виды защит от: перегрузки по току и моменту электродвигателя; короткого замыкания в силовой цепи; превышения температуры; нарушения заземления;

превышения допустимой частоты пусков (более 4 пусков в 1 ч);

снижения напряжения ниже допустимого значения; превышения напряжения сверх допустимого значения; обрыва фазы;

несимметрии фазных напряжений и др.

В процессе функционирования на панели управления УППТ отображается следующая информация:

продолжительность пуска (останова) электропривода; недогрузка (перегрузка) по току;

Номинальный ток устройства, А	Мощность двигателя, кВт, при напряжении пускового устройства, кВ	Масса устройства, кг
6	6,6
70	590	650	690
140	1200	1300	690
250	2200	2400	695
300	2700	3000	720
400	3600	4000	750
600	4500	5000	800

напряжение сети и на зажимах электродвигателя;

фазные токи;

ток утечки;

коэффициент мощности электропривода;

температура нагрева УППТ.

Кроме того, на экране ЖКИ могут быть отображены сле­дующие расчетные параметры: продолжительность пуска (ос­танова), несимметрия фазных токов, относительные значения тока нагрузки в долях от номинального значения тока УППТ и др.

Помимо указанных величин, в процессе эксплуатации на­капливаются данные об израсходованном моторесурсе (мото­час), числе завершенных пусков и остановов, продолжитель­ности пуска и останова последнего цикла, максимальном пус­ковом токе последнего пуска, причинах последнего сбоя пус­ка и др.

Конструктивно УППТ выполнен в виде шкафа, в котором размещены: входной вакуумный выключатель; тиристорный блок с 18-ю тиристорами, включенными в каждой фазе по встречно-параллельной схеме с тремя последовательно со­единенными тиристорами в каждой ветви; байпасный ваку­умный контактор, с помощью которого шунтируется после завершения пуска тиристорный блок; модуль управления с микроконтроллером; панель оператора с 8-ю светодиодами, отображающими состояние электропривода.

Степень защиты оболочки IP32/IP54 (по заказу).

Охлаждение УППТ — воздушное (принудительно воздуш­ное).

Тип устройства	Мощность двигателя, кВт	Номинальный ток устройства, А	Масса, кг
Нормальный режим	Тяжелый режим	Нормальный режим	Тяжелый режим
ATS48D17Y	7,5	5,5	17	12	4,9
ATS48D22Y	И	7,5	22	17	4,9
ATS48D32Y	15	И	32	22	4,9
ATS48D38Y	18,5	15	38	32	4,9
ATS48D47Y	22	18,5	47	38	4,9
ATS48D62Y	30	22	62	47	8,3
ATS48D75Y	37	30	75	62	8,3
ATS48D88Y	45	37	88	75	8,3
ATS48C11Y	55	45	110	88	8,3
ATS48C14Y	75	55	140	110	12,4
ATS48C17Y	90	75	170	140	12,4
ATS48C21Y	110	90	210	170	18,2
ATS48C25Y	132	110	2.50	210	18,2
ATS48C32Y	160	132	320	250	18,2
ATS48C41Y	220	160	410	320	51,4
ATS48C48Y	250	220	480	410	51,4
ATS48C59Y	315	250	590	480	51,4
ATS48C66Y	355	315	660	590	51,4
ATS48C79Y	400	355	790	660	115
ATS48M10Y	500	400	1000	790	115
ATS48M12Y	630	500	1200	1000	115

По данным фирмы «Siemens» капитальные затраты при внедрении УППТ в 4 — 5 раз ниже, чем на частотно­регулируемый электропривод одинаковой мощности. При этом УППТ выполняет большую часть функций частотно­регулируемого электропривода.

Технические характеристики УППТ Simostart MV на на­пряжение 6/6,6 кВ приведены в табл. 8.9., Altistart 48 компа­нии «Schneider Electric» — в табл. 8.10, MSF компании «Ето - tron АВ» — в табл. 8.11.

Тип уст­ройства	Мощность двигателя, кВт	Номинальный ток устройства, А	Масса, кг
Нормальный режим	Тяжелый режим	Нормальный режим	Тяжелый режим
MSF-170	110	90	210	170	20
MSF-210	132	110	250	210	20
MSF-250	160	132	262	250	20
MSF-310	200	160	370	310	42
MSF-370	250	200	450	370	46
MSF-450	315	250	549	450	46
MSF-670	400	315	710	570	64
MSF-710	450	400	835	710	78
MSF-835	560	450	900	835	80
MSF-1000	630	560	1125	1000	175
MSF-1400	930	800	1650	1400	175