การสตาร์ทมอเตอร์ปั๊มอย่างราบรื่นหรือวิธีแก้ปัญหากระแสสตาร์ทสูง อุปกรณ์สตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าแบบนุ่มนวล

ชุดซอฟต์สตาร์ท ABB PSR-25-600

สวัสดีทุกคน! วันนี้จะมีบทความที่แสดงตัวอย่างจริงของการใช้ซอฟต์สตาร์ทเตอร์ในทางปฏิบัติ ฉันติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าแบบซอฟต์สตาร์ทบนอุปกรณ์จริง มีรูปถ่ายและไดอะแกรมมาให้

ก่อนหน้านี้ฉันได้อธิบายโดยละเอียดแล้วว่านี่คืออุปกรณ์ประเภทใด ฉันเตือนคุณว่า ซอฟต์สตาร์ทเตอร์และ ซอฟต์สตาร์ทเตอร์โดยพื้นฐานแล้วเป็นอุปกรณ์เดียวกัน ชื่อเหล่านี้นำมาจาก English Soft Starter ในบทความฉันจะเรียกบล็อกนี้ด้วยวิธีนี้และด้วยวิธีนี้ให้ชินกับมัน) มีข้อมูลเพียงพอเกี่ยวกับซอฟต์สตาร์ทเตอร์บนอินเทอร์เน็ต ฉันแนะนำให้อ่านด้วย

ความคิดเห็นของฉันเกี่ยวกับการสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสซึ่งได้รับการยืนยันจากการสังเกตและการปฏิบัติเป็นเวลาหลายปี สำหรับกำลังของเครื่องยนต์ที่สูงกว่า 4 kW ควรพิจารณาเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์เร่งความเร็วได้อย่างราบรื่น นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับภาระแรงเฉื่อยที่หนักหน่วงซึ่งเป็นสิ่งที่เชื่อมต่อกับเพลาของมอเตอร์อย่างแม่นยำ หากใช้เครื่องยนต์ร่วมกับกระปุกเกียร์สถานการณ์ก็จะง่ายขึ้น

ตัวเลือกการสตาร์ทแบบนุ่มนวลที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุดคือตัวเลือกที่เครื่องยนต์เปิดผ่านวงจร "Star-Delta" ตัวเลือกที่ "ราบรื่น" และยืดหยุ่นมากขึ้นคือซอฟต์สตาร์ทเตอร์และตัวแปลงความถี่ (รู้จักกันทั่วไปในชื่อ "ตัวขับความถี่") นอกจากนี้ยังมีวิธีโบราณที่แทบไม่เคยใช้เลย -.

อย่างไรก็ตาม สัญญาณที่แน่ชัดว่าเครื่องยนต์ขับเคลื่อนผ่านตัวแปลงความถี่คือเสียงแหลมที่ได้ยินได้ชัดเจนด้วยความถี่ประมาณ 8 kHz โดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำ

ฉันได้ใช้ซอฟต์สตาร์ทเตอร์จาก Schneider Electric แล้ว มันเป็นประสบการณ์ที่ดีในการทำงานของฉัน จากนั้นจึงจำเป็นต้องเปิด/ปิดสายพานลำเลียงแบบวงกลมยาวพร้อมชิ้นงานอย่างราบรื่น (มอเตอร์ 2.2 kW พร้อมกระปุกเกียร์) น่าเสียดายที่ตอนนั้นฉันไม่มีกล้องอยู่ในมือ แต่คราวนี้เราจะดูรายละเอียดทั้งหมดอย่างละเอียด!

เหตุใดจึงจำเป็นต้องสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างนุ่มนวล?

ดังนั้นปัญหาคือห้องหม้อไอน้ำมีปั๊มสำหรับป้อนน้ำให้กับหม้อไอน้ำ มีปั๊มเพียงสองตัวเท่านั้นและเปิดทำงานตามคำสั่งจากระบบเพื่อตรวจสอบระดับน้ำในหม้อไอน้ำ ปั๊มสามารถทำงานได้ครั้งละหนึ่งปั๊มเท่านั้น ผู้ควบคุมห้องหม้อไอน้ำจะเลือกปั๊มโดยการเปลี่ยนก๊อกน้ำและสวิตช์ไฟฟ้า

ปั๊มขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์อะซิงโครนัสทั่วไป มอเตอร์อะซิงโครนัส 7.5 kW ผ่านคอนแทคเตอร์ทั่วไป () และเนื่องจากกำลังสูง การสตาร์ทเครื่องจึงทำได้ยากมาก ทุกครั้งที่เริ่มจะมีค้อนน้ำที่เห็นได้ชัดเจน ตัวเครื่องยนต์ ปั๊ม และระบบไฮดรอลิกเสื่อมสภาพ บางครั้งรู้สึกเหมือนท่อและก๊อกกำลังจะแตกเป็นชิ้นๆ

ติดตาม! มันจะน่าสนใจ

นอกจากนี้เมื่อหม้อไอน้ำเย็นลงและจู่ๆ น้ำร้อนก็จ่ายเข้าไป (มากกว่า 95 ° C) ก็จะเกิดปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งชวนให้นึกถึงสิ่งที่ระเบิดได้ ในทางกลับกัน น้ำที่มีอุณหภูมิ 100 °C ก็สามารถเย็นได้ - เมื่อมีไอน้ำแห้งในหม้อต้มน้ำที่มีอุณหภูมิเกือบ 200 °C ในกรณีนี้ค้อนน้ำที่เป็นอันตรายก็เกิดขึ้นเช่นกัน

มีหม้อไอน้ำที่เหมือนกันสองตัวในห้องหม้อไอน้ำ แต่อันที่สองมีตัวแปลงความถี่สำหรับปั๊ม หม้อไอน้ำ (หรือเรียกอีกอย่างว่าเครื่องกำเนิดไอน้ำ) ผลิตไอน้ำที่มีอุณหภูมิมากกว่า 115 ° C และความดันสูงถึง 14 kgf/cm2

เป็นเรื่องน่าเสียดายที่การออกแบบหม้อไอน้ำในวงจรไฟฟ้าไม่ได้ช่วยให้มอเตอร์ปั๊มทำงานได้อย่างราบรื่น แม้ว่าหม้อไอน้ำจะเป็นของอิตาลี แต่ก็มีการตัดสินใจที่จะประหยัดเงินในเรื่องนี้...

ฉันขอย้ำอีกครั้งว่าเพื่อให้เปิดมอเตอร์อะซิงโครนัสได้อย่างราบรื่นเรามีตัวเลือกต่อไปนี้ให้เลือก:

• ระบบสตาร์ทนุ่มนวล (soft start)
• ตัวแปลงความถี่ (อินเวอร์เตอร์)

ในกรณีนี้จำเป็นต้องเลือกตัวเลือกที่ต้องมีการแทรกแซงน้อยที่สุดในวงจรควบคุมการทำงานของหม้อไอน้ำ

ความจริงก็คือการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในการทำงานของหม้อไอน้ำจะต้องได้รับการตกลงกับผู้ผลิตหม้อไอน้ำ (หรือองค์กรที่ได้รับการรับรอง) และกับองค์กรกำกับดูแล ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงจะต้องดำเนินการอย่างเงียบ ๆ และไม่มีเสียงรบกวนที่ไม่จำเป็น แม้ว่าฉันจะไม่ยุ่งเกี่ยวกับระบบรักษาความปลอดภัย ดังนั้นที่นี่จึงไม่เข้มงวดนัก

ผู้อ่านประจำของฉันรู้ว่าตอนนี้ หลังจาก ฉันมีสิทธิ์ทุกประการที่จะดำเนินการเครื่องมือวัดและควบคุมงานในห้องหม้อไอน้ำ

การเลือกซอฟต์สตาร์ทเตอร์

ก่อนอื่น มาดูป้ายชื่อเครื่องยนต์กันก่อน:

กำลังมอเตอร์ 7.5 kW ขดลวดเชื่อมต่ออยู่ในวงจรเดลต้า กระแสไฟที่ใช้คือ 14.7A

นี่คือลักษณะของระบบการยิง (“ยาก”):

ฉันขอเตือนคุณว่าเรามีมอเตอร์สองตัวและสตาร์ทด้วยคอนแทคเตอร์ 07KM1 และ 07KM2 คอนแทคเตอร์มีการติดตั้งบล็อกของหน้าสัมผัสเพิ่มเติมเพื่อบ่งชี้และควบคุมการเปิดเครื่อง

มีการเลือกซอฟต์สตาร์ทเตอร์ ABB PSR-25-600 เป็นทางเลือก กระแสสูงสุดคือ 25 แอมป์ ดังนั้นเราจึงมีกำลังสำรองที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณพิจารณาว่าคุณจะต้องทำงานในสภาวะที่ยากลำบาก - จำนวนการสตาร์ท/หยุด อุณหภูมิสูง รูปภาพอยู่ที่จุดเริ่มต้นของบทความ

นี่คือสติกเกอร์บน softstarter พร้อมพารามิเตอร์:

มีอะไรใหม่ในกลุ่ม VK? SamElectric.ru ?

สมัครสมาชิกและอ่านบทความเพิ่มเติม:

ชุดซอฟต์สตาร์ท ABB PSR-25-600 – พารามิเตอร์

• FLA - แอมป์โหลดเต็ม - ค่าปัจจุบันที่โหลดเต็ม - เกือบ 25A,
• Uc - แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการ
• เรา - ควบคุมแรงดันไฟฟ้าของวงจร

การติดตั้งซอฟต์สตาร์ทเตอร์

ฉันลองมันเพื่อเริ่มต้น:

ความสูงเท่าเดิม ความกว้างเท่าเดิม เพียงยาวกว่านิดหน่อยแต่ก็ยังมีที่ว่าง

ตอนนี้คำถามเกี่ยวกับวงจรควบคุม คอนแทคเตอร์ในวงจรเดิมเปิดอยู่ด้วยแรงดันไฟฟ้า 24 VAC และ ABB ของเราถูกควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 100 VAC ไม่จำเป็นต้องมีรีเลย์กลางหรือการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของวงจรควบคุม

อย่างไรก็ตาม บนเว็บไซต์ ABB อย่างเป็นทางการ ฉันพบแผนภาพที่แสดงว่าอุปกรณ์นี้สามารถทำงานได้ที่ 24 VAC เช่นกัน ฉันลองเสี่ยงโชคแล้ว - มันใช้งานไม่ได้ มันจะไม่เริ่ม...

เราติดตั้งรีเลย์กลางที่นำแรงดันไฟฟ้าไปสู่ระดับที่ต้องการ:

นี่คือจากอีกมุมหนึ่ง:

นั่นคือทั้งหมดที่ รีเลย์กลางเรียกว่า 07KM11 และ 07KM21 โดยวิธีการเหล่านี้ยังจำเป็นสำหรับวงจรเพิ่มเติมด้วย ตัวบ่งชี้และหน้าสัมผัสแบบแห้งสำหรับอุปกรณ์ภายนอกจะเปิดอยู่ (ยังไม่ได้ใช้ในวงจรเก่า - สายสีส้ม)

เมื่อฉันต้องการใช้การควบคุมโดยตรงโดยไม่ต้องใช้รีเลย์ (24 VAC) ฉันวางแผนที่จะเปิดไฟแสดงสถานะพลังงานผ่านหน้าสัมผัส Com – Run ซึ่งตอนนี้ไม่ได้ใช้งานแล้ว

วงจรสตาร์ทแบบนุ่มนวล

นี่คือแผนภาพต้นฉบับ

ต่อไปนี้คือวิธีที่ฉันสามารถเปลี่ยนแปลงไดอะแกรมได้อย่างง่ายดาย:

เกี่ยวกับการตั้งค่า - สั้น ๆ มีการปรับเปลี่ยนสามแบบ ได้แก่ เวลาเร่งความเร็ว เวลาลดความเร็ว และแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น

อาจเป็นไปได้ที่จะใช้ชุดซอฟต์สตาร์ทหนึ่งตัวและคอนแทคเตอร์เลือกมอเตอร์ (สลับอุปกรณ์หนึ่งเป็นมอเตอร์สองตัว) แต่สิ่งนี้จะทำให้วงจรซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงอย่างมาก และลดความน่าเชื่อถือ ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงกลยุทธ์เช่นโรงต้มน้ำ

รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

ถั่วแห่งความรู้นั้นยากแต่ยังคงอยู่
เราไม่คุ้นเคยกับการล่าถอย!
มันจะช่วยให้เราแยกแยะได้
ข่าวประชาสัมพันธ์ “ฉันอยากรู้ทุกอย่าง!”

ใครๆ ก็สามารถประกอบวงจรด้วยไขควงได้ และสำหรับผู้ที่ต้องการดูแรงดันไฟฟ้าและทำความเข้าใจว่ากระบวนการจริงกำลังเกิดขึ้น พวกเขาจะขาดออสซิลโลสโคปไม่ได้ ฉันกำลังเผยแพร่ออสซิลโลแกรมที่เอาต์พุต 2T1 ของซอฟต์สตาร์ทเตอร์

มันไม่สอดคล้องกันเชิงตรรกะ - เครื่องยนต์ดับ แต่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่! นี่คือคุณลักษณะของซอฟต์สตาร์ทเตอร์บางตัว ไม่พึงประสงค์และอันตราย ใช่ เครื่องยนต์มีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ แม้ว่าจะดับแล้วก็ตาม

ความจริงก็คือการควบคุมเกิดขึ้นในสองเฟสเท่านั้นและส่วนที่สาม (L3 - T3) เชื่อมต่อโดยตรงกับมอเตอร์ และเนื่องจากไม่มีกระแสไฟฟ้า เอาต์พุตทั้งหมดของอุปกรณ์จึงได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าเฟส L3 ซึ่งไหลผ่านขดลวดมอเตอร์ เรื่องไร้สาระเดียวกันนี้เกิดขึ้นในรีเลย์โซลิดสเตตสามเฟส

ระวัง!เมื่อซ่อมบำรุงมอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับชุดซอฟต์สตาร์ท ให้ปิดเบรกเกอร์วงจรอินพุตและตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า!

เนื่องจากโหลดเป็นแบบอุปนัย คลื่นไซน์จึงไม่เพียงแต่ถูกตัดเป็นชิ้น ๆ เท่านั้น แต่ยังบิดเบี้ยวอย่างมากอีกด้วย

มีการรบกวนและต้องคำนึงถึงสิ่งนี้ - อาจเกิดความผิดปกติในการทำงานของตัวควบคุมและกระแสไฟฟ้าอ่อนอื่น ๆ ได้ เพื่อลดผลกระทบนี้ จำเป็นต้องเว้นระยะห่างและป้องกันวงจร ติดตั้งโช้กที่อินพุต ฯลฯ

ภาพถ่ายถูกถ่ายสองสามวินาทีก่อนที่จะเปิดคอนแทคเตอร์ภายใน (บายพาส) ซึ่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเต็มให้กับมอเตอร์

รูปถ่ายของคดี

โบนัสเล็ก ๆ อีกประการหนึ่ง - รูปถ่ายของรูปลักษณ์ของซอฟต์สตาร์ทเตอร์ ABB PSR-25-600

ABB PSR-25-600 – มุมมองด้านล่าง

ตัวเลือก – ขั้วต่อและตัวยึดสำหรับเชื่อมต่อพัดลมระบายความร้อน ในกรณีที่มีภาระหนัก

ABB PSR-25-600 – ขั้วต่ออินพุตกำลังไฟและขั้วต่อจ่ายไฟและส่วนควบคุม

เพียงเท่านี้ ยินดีต้อนรับคำถามและคำวิจารณ์ในความคิดเห็นเกี่ยวกับการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างนุ่มนวล!

สุขสันต์วันหยุดเดือนพฤษภาคม!

จะประหยัดพลังงานสูงสุดในระบบไฮดรอลิกด้วยปั๊มหอยโข่งได้อย่างไร วันนี้คำถามนี้เกิดขึ้นมากขึ้นในหมู่ผู้เชี่ยวชาญและผู้จัดการธุรกิจ แล้วอุปกรณ์ใดที่สามารถลดระยะเวลาคืนทุนและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ - ซอฟต์สตาร์ทเตอร์, ไดรฟ์ความถี่แปรผัน หรือการใช้การควบคุมปั๊มแบบขนาน ผู้เขียนบทความนำเสนอการวิเคราะห์โซลูชันทางเทคนิคต่างๆ ที่ดำเนินการอย่างรอบคอบ โดยมีภาพประกอบพร้อมตัวอย่างการใช้งานในการผลิต ไดอะแกรม และตาราง

ABB LLC, มอสโก

การรับรองประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นหนึ่งในงานเร่งด่วนที่สุดและในเวลาเดียวกันก็ซับซ้อนในปัจจุบัน การลดต้นทุนการใช้พลังงานเป็นวิธีการหนึ่งในการเพิ่มผลกำไรในการผลิตและการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของสายการผลิต การวิเคราะห์ทั่วไปของโรงงานในการใช้งานที่หลากหลายแสดงให้เห็นว่าต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการซื้ออุปกรณ์และการหยุดทำงานของการผลิตอันเนื่องมาจากการบำรุงรักษาและการทดสอบการใช้งานอุปกรณ์ใหม่สามารถชดเชยได้บางส่วนด้วยการประหยัดพลังงาน

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานถือเป็นหนึ่งในลำดับความสำคัญของ ABB วิธีการและการพัฒนาที่ทันสมัยที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานมีประสิทธิภาพสูงสุดถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ ABB สมัยใหม่ - ตัวแปลงความถี่และซอฟต์สตาร์ทเตอร์* ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมกลไกการขับเคลื่อนของหน่วยสูบน้ำ และสามารถลดการใช้พลังงานในการบำบัดน้ำและการบำบัดน้ำเสียได้อย่างมาก สิ่งอำนวยความสะดวก.

วิธีการควบคุมการไหลของปั๊มหรือวิธีควบคุมปริมาณที่ใช้กันทั่วไปนั้นไม่ได้ผลอย่างมากในแง่ของการประหยัดพลังงาน สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถาม: โซลูชันทางเทคนิคใดในสองวิธีที่ประหยัดที่สุดในการลดการใช้พลังงาน - ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรหรือการควบคุมแบบวน (รูปที่ 1) โดยพื้นฐานแล้ว คุณลักษณะของระบบไฮดรอลิกที่ใช้ปั๊มแรงเหวี่ยงเป็นปัจจัยกำหนดในการเลือกวิธีการควบคุมวิธีหนึ่งเหนือวิธีอื่น

ข้าว. 1.การควบคุมการไหลของระบบผ่านการควบคุมปริมาณ วงจรและการควบคุมความถี่

ในอุตสาหกรรมน้ำเสีย โดยปกติแล้วปั๊มหอยโข่งจะเปิด/ปิดภายใต้การควบคุมของระบบควบคุมกระบวนการ น้ำที่เหลือ (นั่นคือ น้ำที่มาจากอาคารพักอาศัยหรืออาคารพาณิชย์) มักจะถูกรวบรวมไว้ในถังบำบัดน้ำเสียหรือถังบำบัดน้ำเสีย จนกว่าจะถูกสูบไปยังโรงบำบัดน้ำเสียของเทศบาล เมื่อคำนึงถึงความถี่บางประการ การใช้ซอฟต์สตาร์ทเตอร์ช่วยลดความเสี่ยงของการอุดตันของปั๊มด้วยของเสียที่มีอยู่ในน้ำได้อย่างมาก

การควบคุมแบบวนเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับตัวแปลงความถี่ แม้ว่าจะสูญเสียความยืดหยุ่นในการควบคุมการไหลก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ชุดซอฟต์สตาร์ทถือเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมและแข่งขันได้เพื่อปกป้องมอเตอร์เหนี่ยวนำจากไฟฟ้าเกินพิกัด การกระแทกทางกล และการสั่นสะเทือนในระหว่างการสตาร์ท เช่นเดียวกับค้อนน้ำในระบบท่อที่เกิดขึ้นเมื่อปั๊มหยุด นอกจากนี้ มอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานที่จุดการทำงานที่เหมาะสมที่สุดและปิดสวิตช์ตลอดเวลาที่เหลือ

ส่วนต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์การประหยัดพลังงานและ ROI ของการควบคุมความถี่แบบแปรผันและโซลูชันการควบคุมแบบวนสำหรับปั๊มแรงเหวี่ยงสองตัว (90 kW และ 350 kW)

ระบบปั๊มทั่วไป

เมื่อออกแบบระบบปั๊ม เงื่อนไขหลักคือต้องแน่ใจว่ามีอัตราการไหล Qop [m3/h] ที่ต้องการ ในระบบอุดมคติ ปั๊มที่เลือกจะมีคุณลักษณะ Qbep [m3/h] ซึ่งตรงกับคุณลักษณะ Qop [m3/h] ในทางปฏิบัติมักจะเลือกปั๊มที่มีขนาดใหญ่กว่า (รูปที่ 2) เป็นผลให้ปั๊มทำงานโดยประสิทธิภาพไฮดรอลิกลดลงตลอดช่วงประสิทธิภาพส่วนใหญ่ ข้างต้นแสดงไว้ในรูปที่. 3 สำหรับปั๊มหอยโข่ง Aurora สองตัวที่มีกำลังพิกัด 90 kW และ 350 kW

ตารางที่ 1.ลักษณะเปรียบเทียบของพารามิเตอร์ของปั๊มสองตัว

ข้าว. 2.การเลือกปั๊มสำหรับติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรม

ข้าว. 3.ประสิทธิภาพไฮดรอลิกลดลงในปั๊มขนาด 90 กิโลวัตต์และ 350 กิโลวัตต์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ส่วนประกอบของระบบ 15%

เพื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้ในการประหยัดพลังงานในปั๊มเหล่านี้ ระบบไฮดรอลิกที่แตกต่างกันสามระบบได้รับการพิจารณา: ด้วยความเหนือกว่าของแรงดันที่จะเอาชนะแรงเสียดทานนั่นคืออัตราส่วน (?) ของแรงดันคงที่ Hst [m] ต่อความสูงไฮดรอลิกสูงสุด Hmax [ ม.] คือ 5%; ด้วยความเด่นของแรงดันคงที่ (? คือ 50%); ด้วยแรงดันรวม (? คือ 25%) (รูปที่ 4)

ข้าว. 4.ระบบไฮดรอลิกเลือกใช้เพื่อวิเคราะห์ศักยภาพการประหยัดพลังงาน

คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของตัวแปลงความถี่ ชุดซอฟต์สตาร์ท และมอเตอร์

ตัวแปลงความถี่มีประสิทธิภาพสูง (ηconv) ซึ่งจะลดลงตามธรรมชาติเมื่อกำลังเอาท์พุตลดลงสัมพันธ์กับค่าพิกัด เมื่อชุดซอฟต์สตาร์ททำงานในสถานะคงที่ นั่นคือเมื่อเปิดใช้งานบายพาส ประสิทธิภาพของชุดซอฟต์สตาร์ทจะเกือบ 100% ควรสังเกตว่าประสิทธิภาพของซอฟต์สตาร์ทเตอร์ลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเพิ่มจำนวนการสตาร์ทต่อชั่วโมงและระยะเวลาการทำงานที่ลดลงซึ่งเกิดจากการสูญเสียจูลเพิ่มเติมเมื่อสตาร์ทและหยุดมอเตอร์ไฟฟ้าตลอดจนการทำงาน ของไทริสเตอร์ (รูปที่ 5)

ข้าว. 5.การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพทางไฟฟ้า (%) ของชุดซอฟต์สตาร์ทและตัวแปลงความถี่พร้อมโหลดการสูบ

มาตรฐานที่เข้มงวดมากขึ้น (คลาส IE) ที่นำมาใช้เมื่อเร็ว ๆ นี้รับประกันประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น - เมื่อทำงานภายใต้ภาระ (รูปที่ 6 และ 7) ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับประเภทอย่างเคร่งครัด) ได้รับผลกระทบจากการใช้ตัวแปลงความถี่หรือซอฟต์สตาร์ท: ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อขับเคลื่อนโดยอินเวอร์เตอร์เอาท์พุตความเร็วสูง เนื่องจากมีความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกในปัจจุบันและ แรงดันไฟฟ้า แต่ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อจ่ายไฟโดยซอฟต์สตาร์ทหลังจากสิ้นสุดการเร่งกระบวนการชั่วคราวเนื่องจากรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ที่เอาต์พุตของอุปกรณ์

ข้าว. 6. อิทธิพลของระดับประสิทธิภาพพลังงานของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีต่อประสิทธิภาพของปั๊ม

ข้าว. 7.การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีโหลดไฮดรอลิก

ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงลักษณะของส่วนประกอบของระบบ ระดับประสิทธิภาพการใช้พลังงานของมอเตอร์ไฟฟ้า และการสูญเสียฮาร์มอนิกในระบบจริงแสดงไว้ในตาราง 1 2.

ตารางที่ 2.ผลกระทบของขนาดระบบที่ใหญ่ขึ้น ระดับมอเตอร์ และการสูญเสียฮาร์มอนิก
สำหรับการใช้งานไฟฟ้า (Pn = 90 kW – ความถี่สวิตชิ่ง 4 kHz)

การประหยัดพลังงาน

การประหยัดพลังงานทำได้โดยใช้การควบคุมความถี่และวงจรในระบบปั๊มขนาด 90 kW และ 350 kW ดังแสดงในรูปที่ 1 8 และ 9 ในระบบที่มีความกดดันมากกว่าเพื่อเอาชนะแรงเสียดทาน (? = 5%) การควบคุมความถี่จะช่วยประหยัดพลังงานได้สูงกว่าตลอดช่วงการทำงานเกือบทั้งหมด (จาก 7 ถึง 98%) สำหรับระบบปั๊มทั้งสอง ในกรณีของปั๊มขนาด 90 kW และในระบบที่มีหัวคงที่เด่น (? = 50%) การควบคุมแบบวนเป็นวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ตัวแปลงความถี่สำหรับจุดปฏิบัติงานทั้งหมด ตัวแปลงความถี่ช่วยประหยัดพลังงานสูงขึ้นเล็กน้อยสำหรับปั๊มขนาด 350 kW แต่อยู่ในช่วง 75 ถึง 92% ของความจุปั๊มเท่านั้น เมื่อพิจารณาระบบไฮดรอลิกรวม (? = 25%) การควบคุม VFD ช่วยให้ประหยัดพลังงานได้มากขึ้นสำหรับปั๊มที่มีความจุมากกว่า 28% (สำหรับระบบ 90 kW) และ 24% (สำหรับระบบ 350 kW) ในความเป็นจริง การประหยัดพลังงานสูงสุดโดยใช้การควบคุมความถี่จะสังเกตได้ในช่วงสมรรถนะของปั๊ม 15 ถึง 20%

ข้าว. 8.
สำหรับปั๊มขนาด 90 กิโลวัตต์

ข้าว. 9.ประหยัดพลังงาน [%] พร้อมการควบคุมความถี่และวงจร
สำหรับปั๊มขนาด 350 กิโลวัตต์

แตกต่างจากตัวแปลงความถี่ซึ่งมีการสูญเสียส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ระหว่างการทำงานปกติ ในกรณีนี้ซอฟต์สตาร์ทจะทำงานผ่านคอนแทคเตอร์บายพาส ดังนั้นไทริสเตอร์จึงไม่เกี่ยวข้อง (รูปที่ 10) ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติม ลักษณะการทำงานและระบบที่ควรเลือกวิธีการควบคุมอย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อควบคุมประสิทธิภาพของปั๊มจะแสดงในรูปที่ 1 สิบเอ็ด**.

ข้าว. 10.ประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับปั๊มขนาด 90 kW เมื่อบายพาสผ่านซอฟต์สตาร์ทเตอร์
ที่โหลดสูง (90–100% ของความสามารถในการออกแบบ)

ข้าว. สิบเอ็ดจุดอ้างอิงที่ทำให้ประหยัดได้เมื่อใช้การควบคุมแบบวนซ้ำจะสูงขึ้นคือ
กว่าการใช้โซลูชันตัวแปลงความถี่

ผลตอบแทนการลงทุน

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับลูกค้าคือการคำนวณผลตอบแทนจากการลงทุน ซึ่งรวมถึงต้นทุนเพิ่มเติมเนื่องจากการหยุดทำงานของอุปกรณ์ระหว่างการติดตั้งและการทดสอบการทำงานของซอฟต์สตาร์ท

ค่าใช้จ่ายของตัวแปลงความถี่สูงกว่าราคาของซอฟต์สตาร์ทเตอร์สามเท่าสำหรับปั๊มที่มีกำลังไฟพิกัดสูงสุด 25 kW และสำหรับปั๊มขนาด 350 kW - ห้าเท่า การลงทุนเริ่มแรกทั้งหมดสำหรับการควบคุมความถี่หรือการควบคุมแบบวนจะคำนวณเป็นผลรวมของต้นทุนของตัวแปลงความถี่หรือชุดซอฟต์สตาร์ท บวกด้วยเปอร์เซ็นต์ของต้นทุนการหยุดทำงานที่สัมพันธ์กับต้นทุนที่ใช้ไปตลอดวงจรชีวิตของสายการผลิต

สำหรับตัวแปลงความถี่และซอฟต์สตาร์ท ส่วนแบ่งนี้คือ 7.5%

ค่าใช้จ่ายของแต่ละส่วนประกอบอาจแตกต่างกันด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ควรสังเกตว่าตัวแปลงความถี่แรงดันต่ำมักใช้ในการทำงานอย่างต่อเนื่องของมอเตอร์ไฟฟ้า มากกว่าในโหมดเริ่ม/หยุด และให้การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน (IGBT) ที่ใช้ในตัวแปลงความถี่จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิและการทำความเย็นไว้ ซึ่งทำให้องค์ประกอบเหล่านี้มีราคาค่อนข้างแพง และทำให้ต้นทุนของตัวแปลงความถี่เพิ่มขึ้นตามลำดับ เมื่อเทียบกับซอฟต์สตาร์ทเตอร์ที่มีกำลังไฟพิกัดเท่ากัน ในซอฟต์สตาร์ทเตอร์ องค์ประกอบกำลังของเซมิคอนดักเตอร์ - ไทริสเตอร์ - ทำงานในโหมดสตาร์ทและหยุดเท่านั้น โดยมีเวลาเฉลี่ยของแต่ละโหมดประมาณ 15 วินาที เป็นที่น่าสังเกตว่าไทริสเตอร์ราคาไม่แพงและเชื่อถือได้ไม่จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนแบบบังคับอย่างต่อเนื่อง

ระยะเวลาคืนทุนสำหรับตัวแปลงความถี่และการควบคุมการไหลแบบวนจะแสดงในรูปที่ 1 12 และ 13 สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 90 kW และ 350 kW สำหรับระบบไฮดรอลิกสามระบบ: ? = 5%, 25% และ 50%

ข้าว. 12.ระยะเวลาคืนทุนสำหรับโซลูชันที่มีการควบคุมความถี่และวงจร (ซอฟต์สตาร์ทเตอร์)
สำหรับปั๊มขนาด 90 กิโลวัตต์

ข้าว. 13.ระยะเวลาคืนทุนสำหรับโซลูชันที่มีการควบคุมความถี่และวงจร (ซอฟต์สตาร์ทเตอร์)
สำหรับปั๊มขนาด 350 กิโลวัตต์

โซลูชั่นการควบคุมปั๊มแบบขนาน

ในระบบไฮดรอลิกหลายระบบ การประหยัดพลังงานอย่างเหมาะสมพร้อมทั้งผลตอบแทนจากการลงทุนที่ดีสามารถทำได้โดยใช้ระบบควบคุมปั๊มแบบขนาน*** ซึ่งใช้ทั้งตัวขับเคลื่อนแบบปรับความเร็วได้และซอฟต์สตาร์ทเตอร์

ข้าว. 14.โซลูชันสำหรับระบบที่มีปั๊มแบบขนานสี่ตัว
(ระบบไฮดรอลิกที่มีแรงกดดันเหนือกว่าเพื่อเอาชนะแรงเสียดทาน)

ตารางที่ 3.แผนภาพควบคุมสำหรับระบบที่มีปั๊มขนานสี่ตัว

ในระบบไฮดรอลิกที่มีแรงดันมากกว่าเพื่อเอาชนะแรงเสียดทาน (? = 5%) และด้วยปั๊มคู่ขนานสี่ตัว - แต่ละปั๊มที่มีกำลังพิกัด 350 kW (2500 ลบ.ม./ชม.) - เหมาะสมที่สุดที่จะใช้ตัวแปลงความถี่สองตัวและแบบอ่อนสองตัว สตาร์ทเตอร์ (รูปที่ 14) ในการออกแบบที่ให้ทางออกที่ดีที่สุดเพื่อความคุ้มค่าและความยืดหยุ่นในการควบคุม ปั๊มสองตัว 1 และ 2 ถูกควบคุมโดยซอฟต์สตาร์ทเตอร์ และปั๊ม 3 และ 4 ถูกควบคุมโดยตัวแปลงความถี่ (ดูตารางที่ 3) ปั๊มที่มีซอฟต์สตาร์ทเตอร์ทำงานด้วยประสิทธิภาพสูงสุด ด้วยการเพิ่มความเร็วในการหมุนของปั๊มที่ควบคุมโดยตัวแปลงความถี่ให้เป็นความเร็วที่กำหนด จึงสามารถมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดของระบบ ในระบบไฮดรอลิกแบบผสม (ระบบไฮดรอลิกที่มีแรงดันคงที่/แรงเสียดทานเป็นหลัก) (? = 25%) การออกแบบที่ให้ทางออกที่ดีที่สุดในแง่ของผลตอบแทนจากการลงทุนและความยืดหยุ่นในการควบคุมคือปั๊มสามตัว โดยสองปั๊มแรกเป็นซอฟต์สตาร์ทเตอร์แบบควบคุม และปั๊มตัวที่สาม - ตัวแปลงความถี่ (ดูรูปที่ 15 และตารางที่ 5)

ข้าว. 15.โซลูชันสำหรับระบบที่มีปั๊มสามตัวขนานกัน
(ระบบไฮดรอลิกที่มีแรงดันสถิต/แรงดันเด่นเพื่อเอาชนะแรงเสียดทาน)

ตารางที่ 4.แผนผังการควบคุมการไหลสำหรับระบบที่มีปั๊มสามตัวขนานกัน
(ระบบไฮดรอลิกรวม)

สำหรับทั้งสองระบบ การลงทุนเริ่มแรกในการซื้อชุดซอฟต์สตาร์ทและตัวแปลงความถี่จะเปลี่ยนเป็นกำไรเชิงเศรษฐกิจภายในเวลาไม่ถึง 1.5 ปี โดยมีเงื่อนไขว่าการไหลที่ได้รับการควบคุมจะต้องน้อยกว่า 80% ของประสิทธิภาพทั้งหมด (รูปที่ 16)

ตารางที่ 5.ตัวเลือก

ข้าว. 16.ระยะเวลาคืนทุนโดยประมาณสำหรับการติดตั้งสองครั้ง
พร้อมการควบคุมปั๊มแบบขนานจากตัวแปลงความถี่และซอฟต์สตาร์ทเตอร์

การตัดสินใจที่ดีที่สุด?

การวิเคราะห์ประสิทธิผลของระบบควบคุมการไหลแบบความถี่และแบบวนได้ดำเนินการสำหรับปั๊มแรงเหวี่ยงสองตัว (90 kW และ 350 kW) ที่มีมอเตอร์สูงถึง 1,000 V ผลลัพธ์ที่ได้บ่งชี้ว่าการควบคุมผ่านการควบคุมความถี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดในระบบไฮดรอลิกที่มี ความกดดันที่เหนือกว่าเพื่อเอาชนะการสูญเสียจากการเสียดสี (การขนส่งของเหลวโดยไม่มีความสูงที่แตกต่างกันในกรณีของการใช้ปั๊มหมุนเวียน) ในระบบที่มีแรงดันสถิตมากกว่า ขอแนะนำให้ใช้การควบคุมแบบวน ควรหลีกเลี่ยงตัวแปลงความถี่ในระบบที่มีปั๊มแบนและคุณลักษณะโหลด เนื่องจากมีความเสี่ยงต่อความไม่เสถียรและการพังทลาย

อุปกรณ์สตาร์ทแบบนุ่มนวลเป็นโซลูชันทางเทคนิคที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการบำบัดน้ำและโรงบำบัดน้ำเสีย ซึ่งจำเป็นต้องเปิด/ปิดปั๊มเพื่อสูบของเหลวออกจากตัวรวบรวม และต่อมาจะย้ายน้ำเสียไปยังสถานบำบัด ซอฟต์สตาร์ทเตอร์มีความน่าเชื่อถือสูงและมีฟังก์ชันในตัวเพื่อกำจัดค้อนน้ำทั้งเมื่อสตาร์ทและหยุดระบบ อย่างไรก็ตาม การประหยัดพลังงานสูงสุดและระยะเวลาคืนทุนขั้นต่ำสำหรับระบบไฮดรอลิกต่างๆ สามารถทำได้โดยใช้วงจรควบคุมปั๊มแบบขนานที่ใช้ตัวแปลงความถี่และซอฟต์สตาร์ทเตอร์ร่วมกัน จากความรู้ความชำนาญด้านระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติแรงดันต่ำที่หลากหลาย ABB นำเสนอโซลูชันอื่นๆ สำหรับการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในการใช้งานที่หลากหลาย

______________________________________
* ชุดซอฟต์สตาร์ทควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า ดังนั้นจึงรับประกันการสตาร์ทและการหยุดระบบขับเคลื่อนอย่างราบรื่น

** เมื่อแปลงเปอร์เซ็นต์การประหยัดพลังงาน (สำหรับความเร็วคงที่และการควบคุมปริมาณ) ให้เป็นประสิทธิภาพด้านต้นทุน ปั๊มจะทำงาน 8,760 ชั่วโมงต่อปี (330 x 24) ที่ 0.065 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของไฟฟ้า

*** เพื่อการควบคุมการไหลที่เหมาะสมที่สุด วงจรขนานจะทำงานหนึ่งปั๊มจนกระทั่งถึงอัตราการไหลสูงสุด หลังจากนั้นโหลดไฮดรอลิกจะถูกแบ่งระหว่างปั๊มสองตัวที่ทำงานพร้อมกัน เมื่อถึงจุดที่ตั้งไว้ที่สอง ปั๊มสามตัวจะถูกเปิดใช้งาน และต่อๆ ไป

วรรณกรรม

1. อุตสาหกรรมไอที (2550) ตำแหน่งของ ITT ในวัฏจักรของน้ำ: ทุกอย่างยกเว้นท่อ
2. ปั๊มออโรร่า (Pentair Pump Group) มิถุนายน 1994, สหรัฐอเมริกา
3. IEC 60034-31:2009. เครื่องไฟฟ้าแบบหมุนได้ ส่วนที่ 31: คำแนะนำสำหรับการเลือกและการใช้งานมอเตอร์ประหยัดพลังงานรวมถึงการใช้งานความเร็วตัวแปร
4. Brunner, C. U. (4–5 กุมภาพันธ์ 2552) ระดับประสิทธิภาพ: มอเตอร์ไฟฟ้าและระบบ งานมาตรฐานประสิทธิภาพพลังงานมอเตอร์ ซิดนีย์ (ออสเตรเลีย) www.motorsystems.org.
5. กรมพลังงาน (สกอ.). สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (EIA) (มิถุนายน 2552) ราคาขายปลีกไฟฟ้าเฉลี่ยแก่ลูกค้าขั้นสุดท้าย
6. Sagarduy, J. (มกราคม 2010). การประเมินทางเศรษฐศาสตร์ของวิธีการสตาร์ทแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง SECRC/PT-RM10/017.
7. สถาบันชลศาสตร์ (สิงหาคม 2551). ปั๊มและระบบ ทำความเข้าใจพื้นฐานของระบบปั๊มเพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การคำนวณต้นทุนการเป็นเจ้าของ
8. ไอทีที ฟลายต์ (2006) การไหลเวียนของปั๊มด้วยมอเตอร์สัตวแพทย์สำหรับระบบและคอมเมอร์เชียลบายกนาเดอร์
9. Vogelesang, H. (เมษายน 2552). ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน. สองแนวทางในการควบคุมความจุ นิตยสารเวิลด์ปั๊มส์

ใครอยากจะเครียด ใช้เงิน และเวลาในการเปลี่ยนอุปกรณ์และกลไกที่ทำงานสมบูรณ์แบบอยู่แล้ว? ตามที่แสดงให้เห็นในทางปฏิบัติ หลายคนทำ แม้ว่าไม่ใช่ทุกคนในชีวิตจะต้องเผชิญกับอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทรงพลัง แต่พวกเขาก็พบเจอมอเตอร์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันอยู่ตลอดเวลาแม้ว่าจะไม่โลภและทรงพลังมากนักก็ตาม ทุกคนคงใช้ลิฟต์กันหมด

มอเตอร์ไฟฟ้าและโหลด - มีปัญหาหรือไม่?

ความจริงก็คือมอเตอร์ไฟฟ้าแทบทุกชนิดในขณะที่สตาร์ทหรือหยุดโรเตอร์จะต้องเผชิญกับภาระจำนวนมหาศาล ยิ่งเครื่องยนต์และอุปกรณ์ขับเคลื่อนมีกำลังมากเท่าใด ค่าใช้จ่ายในการสตาร์ทก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

อาจเป็นภาระที่สำคัญที่สุดที่วางไว้บนเครื่องยนต์ ณ เวลาที่สตาร์ทเครื่องคือหลายเท่าแม้ว่าจะเป็นระยะสั้น แต่เกินจากกระแสไฟทำงานที่กำหนดของหน่วย หลังจากการทำงานเพียงไม่กี่วินาที เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าถึงความเร็วปกติ กระแสไฟฟ้าที่ใช้ก็จะกลับสู่ระดับปกติด้วย เพื่อให้แน่ใจว่ามีแหล่งจ่ายไฟที่จำเป็น ต้องเพิ่มกำลังของอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายนำไฟฟ้าซึ่งนำไปสู่การขึ้นราคา

เมื่อสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูงเนื่องจากการสิ้นเปลืองพลังงานสูง แรงดันไฟฟ้า "ลดลง" ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวหรือความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนจากสายเดียวกัน นอกจากนี้อายุการใช้งานของอุปกรณ์จ่ายไฟยังลดลงอีกด้วย

หากสถานการณ์ฉุกเฉินเกิดขึ้นจนส่งผลให้เครื่องยนต์ดับหรือเกิดความร้อนสูงเกินไปอย่างรุนแรง คุณสมบัติของเหล็กหม้อแปลงอาจมีการเปลี่ยนแปลงมากจนหลังจากซ่อมแซมเครื่องยนต์จะสูญเสียกำลังมากถึงสามสิบเปอร์เซ็นต์ ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ มันไม่เหมาะสำหรับการใช้งานต่อไปอีกต่อไป และจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ ซึ่งก็ไม่ถูกเช่นกัน

ทำไมคุณถึงต้องเริ่มต้นอย่างนุ่มนวล?

ดูเหมือนว่าทุกอย่างถูกต้องและอุปกรณ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อสิ่งนี้ แต่ก็มี "แต่" อยู่เสมอ ในกรณีของเรามีหลายอย่าง:

• ในขณะที่สตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสไฟจ่ายอาจเกินพิกัดหนึ่งถึงสี่ครึ่งถึงห้าเท่าซึ่งนำไปสู่การทำความร้อนที่สำคัญของขดลวดและสิ่งนี้ไม่ดีมาก
• การสตาร์ทเครื่องยนต์โดยการสวิตช์โดยตรงจะนำไปสู่การกระตุกซึ่งส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นของขดลวดเดียวกันเพิ่มแรงเสียดทานของตัวนำระหว่างการทำงานเร่งการทำลายฉนวนและเมื่อเวลาผ่านไปอาจนำไปสู่การลัดวงจรระหว่างกัน
• การกระตุกและแรงสั่นสะเทือนดังกล่าวจะถูกส่งไปยังชุดขับเคลื่อนทั้งหมด มันไม่ดีต่อสุขภาพอีกต่อไปเพราะว่า อาจสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้: ระบบเกียร์ สายพานขับ สายพานลำเลียง หรือลองจินตนาการว่าคุณกำลังอยู่ในลิฟต์ที่กระตุก ในกรณีของปั๊มและพัดลม นี่เป็นความเสี่ยงที่กังหันและใบพัดจะเสียรูปและเสียหาย
• เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่อาจอยู่ในสายการผลิต พวกเขาอาจล้มพังหรือแตกหักเนื่องจากการกระตุกเช่นนี้
• จุดสุดท้ายที่สมควรได้รับความสนใจคือค่าใช้จ่ายในการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว เรากำลังพูดถึงไม่เพียง แต่เกี่ยวกับการซ่อมแซมราคาแพงที่เกี่ยวข้องกับโหลดที่สำคัญบ่อยครั้ง แต่ยังเกี่ยวกับการใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีประสิทธิภาพจำนวนมากด้วย

ดูเหมือนว่าปัญหาในการปฏิบัติงานข้างต้นทั้งหมดจะมีอยู่ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ทรงพลังและเทอะทะเท่านั้น แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น ทั้งหมดนี้อาจทำให้คนทั่วไปปวดหัวได้ สิ่งนี้ใช้กับเครื่องมือไฟฟ้าเป็นหลัก

การใช้งานเฉพาะเจาะจงของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เลื่อยจิ๊กซอว์ สว่าน เครื่องเจียร และอื่นๆ จำเป็นต้องมีรอบการเริ่มและหยุดหลายรอบในระยะเวลาอันสั้น โหมดการทำงานนี้ส่งผลต่อความทนทานและการใช้พลังงานในระดับเดียวกับอุปกรณ์ในอุตสาหกรรม ทั้งหมดนี้อย่าลืมระบบซอฟต์สตาร์ทด้วย ไม่สามารถควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ได้หรือกลับทิศทางของพวกเขา นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มแรงบิดเริ่มต้นหรือลดกระแสด้านล่างที่ต้องใช้ในการเริ่มหมุนโรเตอร์ของมอเตอร์

วิดีโอ: การสตาร์ทแบบนุ่มนวล การปรับ และการป้องกันตัวสับเปลี่ยน เครื่องยนต์

ตัวเลือกสำหรับระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

ระบบสตาร์-เดลต้า

หนึ่งในระบบสตาร์ทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัสทางอุตสาหกรรม ข้อได้เปรียบหลักคือความเรียบง่าย เครื่องยนต์สตาร์ทเมื่อมีการเปลี่ยนขดลวดของระบบสตาร์ หลังจากนั้นเมื่อถึงความเร็วปกติ เครื่องยนต์จะเปลี่ยนเป็นการสลับเดลต้าโดยอัตโนมัติ นี่คือตัวเลือกเริ่มต้น ช่วยให้คุณบรรลุกระแสที่ต่ำกว่าเกือบหนึ่งในสามกว่าตอนสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง

อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่เหมาะกับกลไกที่มีความเฉื่อยในการหมุนต่ำ ตัวอย่างเช่น ซึ่งรวมถึงพัดลมและปั๊มขนาดเล็ก เนื่องจากกังหันมีขนาดเล็กและมีน้ำหนัก ในขณะที่เปลี่ยนจากรูปแบบ "ดาว" ไปเป็น "สามเหลี่ยม" พวกเขาจะลดความเร็วลงอย่างมากหรือหยุดพร้อมกัน เป็นผลให้หลังจากเปลี่ยนมอเตอร์ไฟฟ้าจะสตาร์ทอีกครั้ง นั่นคือในท้ายที่สุดคุณไม่เพียงแต่จะไม่ประหยัดอายุการใช้งานเครื่องยนต์เท่านั้น แต่ยังมีแนวโน้มว่าคุณจะใช้พลังงานมากเกินไปอีกด้วย

วิดีโอ: การเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามเฟสกับดาวหรือสามเหลี่ยม

ระบบสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าแบบนุ่มนวล

การสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างราบรื่นสามารถทำได้โดยใช้ไทรแอกที่เชื่อมต่อกับวงจรควบคุม การเชื่อมต่อดังกล่าวมีสามรูปแบบ: เฟสเดียว, สองเฟสและสามเฟส แต่ละรายการมีความแตกต่างในด้านฟังก์ชันการทำงานและต้นทุนสุดท้ายตามลำดับ

ด้วยแผนการดังกล่าวมักจะ สามารถลดกระแสสตาร์ทได้มากถึงสองหรือสามชื่อ นอกจากนี้ยังสามารถลดความร้อนที่สำคัญที่มีอยู่ในระบบสตาร์เดลต้าดังกล่าวได้ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ไฟฟ้า เนื่องจากความจริงที่ว่าการสตาร์ทเครื่องยนต์ถูกควบคุมโดยการลดแรงดันไฟฟ้า โรเตอร์จึงเร่งความเร็วได้อย่างราบรื่นและไม่กะทันหันเช่นเดียวกับวงจรอื่น ๆ

โดยทั่วไป ระบบสตาร์ทเครื่องยนต์แบบนุ่มนวลได้รับมอบหมายงานสำคัญหลายประการ:

• สิ่งสำคัญคือการลดกระแสเริ่มต้นลงเหลือสามถึงสี่กระแสที่ได้รับการจัดอันดับ
• การลดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ หากมีกำลังไฟและสายไฟที่เหมาะสม
• การปรับปรุงพารามิเตอร์การสตาร์ทและการเบรก
• การป้องกันเครือข่ายฉุกเฉินจากการโอเวอร์โหลดในปัจจุบัน

วงจรสตาร์ทเฟสเดียว

วงจรนี้ออกแบบมาเพื่อสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไม่เกินสิบเอ็ดกิโลวัตต์ ตัวเลือกนี้จะใช้หากจำเป็นต้องทำให้แรงกระแทกอ่อนลงเมื่อสตาร์ทเครื่อง แต่การเบรก การสตาร์ทอย่างนุ่มนวล และการลดกระแสสตาร์ทนั้นไม่สำคัญ สาเหตุหลักมาจากความเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดโครงการหลังในโครงการดังกล่าว แต่เนื่องจากการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ราคาถูกกว่า รวมถึงไทรแอก จึงเลิกผลิตและไม่ค่อยพบเห็น

วงจรสตาร์ทสองเฟส

วงจรนี้ออกแบบมาเพื่อควบคุมและสตาร์ทมอเตอร์ด้วยกำลังสูงถึงสองร้อยห้าสิบวัตต์ ระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลดังกล่าว บางครั้งมีคอนแทคเตอร์บายพาสเพื่อลดต้นทุนของอุปกรณ์ แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาความไม่สมดุลของการจ่ายเฟสซึ่งอาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป

วงจรสตาร์ทสามเฟส

วงจรนี้เป็นระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลและเป็นสากลที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า กำลังสูงสุดของมอเตอร์ที่ควบคุมโดยอุปกรณ์ดังกล่าวถูกจำกัดโดยอุณหภูมิสูงสุดและความทนทานทางไฟฟ้าของไทรแอกที่ใช้เท่านั้น ของเขา ความเก่งกาจช่วยให้คุณใช้งานฟังก์ชั่นได้มากมายเช่น: เบรกแบบไดนามิก ปิ๊กอัพฟลายแบ็ค หรือการปรับสมดุลของสนามแม่เหล็กและการจำกัดกระแส

องค์ประกอบที่สำคัญของวงจรสุดท้ายที่กล่าวถึงคือคอนแทคเตอร์บายพาสซึ่งได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เขา ช่วยให้คุณมั่นใจในสภาวะความร้อนที่ถูกต้องของระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลของมอเตอร์ไฟฟ้าหลังจากที่เครื่องยนต์ถึงความเร็วการทำงานปกติแล้วเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป

อุปกรณ์สตาร์ทแบบนุ่มนวลสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีอยู่ในปัจจุบัน นอกเหนือจากคุณสมบัติข้างต้นแล้ว ยังได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับตัวควบคุมและระบบอัตโนมัติต่างๆ มีความสามารถในการเปิดใช้งานโดยคำสั่งจากผู้ปฏิบัติงานหรือระบบควบคุมส่วนกลาง ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้เมื่อเปิดโหลดการรบกวนอาจปรากฏขึ้นซึ่งอาจทำให้ระบบอัตโนมัติทำงานผิดปกติได้ดังนั้นจึงควรให้ความสนใจกับระบบป้องกัน การใช้วงจรซอฟต์สตาร์ทสามารถลดอิทธิพลของมันได้อย่างมาก

เริ่มต้นอย่างนุ่มนวลด้วยตัวคุณเอง

ระบบส่วนใหญ่ที่ระบุไว้ข้างต้นไม่สามารถใช้ได้กับเงื่อนไขภายในประเทศ สาเหตุหลักมาจากที่บ้านเราไม่ค่อยใช้มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสมากนัก แต่มีมอเตอร์เฟสเดียวสับเปลี่ยนมากกว่าเพียงพอ

มีหลายรูปแบบสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์อย่างราบรื่น การเลือกสิ่งที่เฉพาะเจาะจงนั้นขึ้นอยู่กับคุณทั้งหมด แต่โดยหลักการแล้วการมีความรู้ด้านวิศวกรรมวิทยุมือที่มีทักษะและความปรารถนาค่อนข้างมาก คุณสามารถประกอบสตาร์ทเตอร์แบบโฮมเมดที่ดีได้ซึ่งจะยืดอายุเครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัวเรือนของคุณได้นานหลายปี

ขอบเขตการใช้งานและฟังก์ชั่น

ในการสตาร์ทและหยุดปั๊มในครัวเรือน มีการใช้ซอฟต์สตาร์ทพิเศษ EXTRA Aquacontrol UPP-2.2S 220 V อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับปั๊มไฟฟ้าแบบสั่นสะเทือนและแรงเหวี่ยง นอกจากนี้อุปกรณ์ยังพิสูจน์ตัวเองในการทำงานกับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสและสับเปลี่ยน นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมอุปกรณ์ให้แสงสว่างและความร้อนได้ โดยต้องไม่เกินกำลังสูงสุดที่ระบุในคำแนะนำ

หน้าที่หลักของ UPP-2.2S คือการกำจัดแรงกระแทกทางไฮดรอลิกและทางกลที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการสตาร์ทปั๊ม อุปกรณ์นี้ยังป้องกันการพังของปั๊มที่เกิดจากไฟกระชากอีกด้วย

หลักการทำงาน

EXTRA Aquacontrol UPP-2.2S ควบคุมผ่านสายสัญญาณ นักพัฒนาได้ติดตั้งอุปกรณ์ที่มีการป้องกันไฟฟ้าแรงต่ำและสูง หากแรงดันไฟฟ้าเกิน 252 V ปั๊มจะปิดโดยอัตโนมัติ หลังจากแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 245 V ปั๊มจะเปิดอีกครั้ง เมื่อถึงเกณฑ์แรงดันต่ำสุดที่ 160 V ปั๊มจะปิดเช่นกัน ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเกิน 160 V ปั๊มจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ ระยะเวลาของการสตาร์ทแบบนุ่มนวลขึ้นอยู่กับประเภทของปั๊ม: การสั่นสะเทือน – 2 วินาที; แรงเหวี่ยง – 3-7 วินาที

ข้อกำหนดการดำเนินงาน

ต้องติดตั้งอุปกรณ์ EXTRA Aquacontrol ในห้องปิดที่ไม่มีระบบควบคุมสภาพอากาศเทียม ผู้ผลิตห้ามไม่ให้จ่ายแรงดันไฟฟ้ากับสายสัญญาณ ไม่สามารถใช้ UPP-2.2S เพื่อควบคุมการทำงานของสถานีสูบน้ำโดยไม่มีตัวสะสมไฮดรอลิก โปรดจำไว้ว่าการเปิดและปิดปั๊มภายในระยะเวลาน้อยกว่า 60 วินาทีจะทำให้อุปกรณ์เสียหายได้

ห้ามใช้งานอุปกรณ์โดยเด็ดขาดหากตัวเครื่องเสียหายหรือถอดฝาครอบออก คุณไม่สามารถซ่อมแซมหรือแยกชิ้นส่วน UPP-2.2S ได้ด้วยตัวเอง หากปฏิบัติตามกฎทั้งหมดที่กำหนดไว้ในคำแนะนำ อายุการใช้งานของ EXTRA Aquacontrol UPP-2.2S คือ 5 ปี ควรตรวจสอบที่อยู่อาศัยของอุปกรณ์เป็นประจำทุกปีเพื่อดูความเสียหายของตัวเครื่อง

เครื่องสูบน้ำบ่อน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนที่ทำงานภายใต้สภาวะที่ค่อนข้างรุนแรงเนื่องจากจำเป็นต้องให้ประสิทธิภาพสูงโดยมีขนาดตามขวางค่อนข้างเล็ก และหากเราคำนึงว่าการติดตั้ง (รวมถึงการรื้อถอน) เป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมาก ความน่าเชื่อถือของปั๊มบ่อน้ำก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง ปัจจัยหนึ่งที่มีอิทธิพลชี้ขาดต่อเวลาการทำงานของหน่วยนี้คือกระแสไหลเข้า เนื่องจากชิ้นส่วนที่หมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าและปั๊มเองมีความเฉื่อยบางอย่างซึ่งตรงกันข้ามกับกระแส (นั่นคือค่าปัจจุบันสามารถเข้าถึงค่าที่สูงมากได้ในทันที) เมื่อเปิดเครื่อง กระแสเริ่มต้นจะเกิดขึ้นว่า สูงกว่าเรตติ้งถึง 4-10 เท่า! จะเกิดอะไรขึ้นหากปั๊มบ่อเปิดบ่อยครั้งด้วย? ตัวอย่างเช่น เนื่องจากมีไดอะแฟรมแอคคิวมูเลเตอร์ปริมาณน้อยหรือการตั้งค่าสวิตช์แรงดันไม่ถูกต้อง เป็นที่ชัดเจนว่าท้ายที่สุดแล้วฉนวนของขดลวดมอเตอร์ไฟฟ้าจะไม่ทนต่อภาระความร้อนที่สูงเช่นนี้และจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรซึ่งจะส่งผลให้ปั๊มทำงานล้มเหลว เพื่อลดกระแสสตาร์ทจึงใช้ระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลต่างๆ

ประเภทของซอฟต์สตาร์ท

ในปัจจุบัน ระบบซอฟต์สตาร์ทสองระบบส่วนใหญ่จะใช้สำหรับปั๊มบ่อ:

1. 1.เริ่มต้นได้อย่างราบรื่นเอสเอส- ด้วยวิธีนี้ การใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น (และกระแสที่เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น) ให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า การควบคุมแรงดันไฟฟ้าดำเนินการโดยการควบคุมเฟส สถานีควบคุม (แผงควบคุม) จำนวนมากสำหรับปั๊มบ่อทั้งแบรนด์ในประเทศและต่างประเทศทำงานบนหลักการนี้: Cascade, Vysota, Grundfos, Pedrollo ฯลฯ
2. 2. ซอฟต์สตาร์ทโดยใช้การแปลงความถี่วิธีนี้เป็นวิธีการขั้นสูงที่สุดในการลดกระแสไหลเข้า การแปลงความถี่ช่วยให้คุณรักษากระแสเริ่มต้นไว้ที่ระดับที่กำหนด ข้อเสียเปรียบหลักของสถานีควบคุม (แผงควบคุม) ที่มีไดรฟ์ความถี่แปรผันคือต้นทุนสูงซึ่งเทียบได้กับต้นทุนของปั๊มเอง ในบรรดารุ่นในประเทศนั้นควรค่าแก่การเน้น STEP, SU-CHE, SUN อาซัน. รุ่นต่างประเทศยอดนิยมคือ SIRIO และ SIRIO-ENTRY 230 ของแบรนด์อิตาลี ITALTECNICA กล่าวได้ว่าปั๊มบ่อซีรีส์ SQ/SQE มีระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลในตัวตามการแปลงความถี่

ประโยชน์ของการสตาร์ทแบบนุ่มนวล

1. กระแสสตาร์ทลดลง (ในกรณีของตัวแปลงความถี่ กระแสสตาร์ทจะลดลงตามพิกัด)
2. ลดภาระทางกลบนใบพัดและแบริ่งของปั๊มบ่อ
3. ลดหรือป้องกันค้อนน้ำที่เกิดขึ้นเมื่อเปิดปั๊มโดยสิ้นเชิง ค้อนน้ำส่งผลเสียไม่เพียง แต่ตัวปั๊มเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อบ่ออีกด้วยทำให้เกิดภาระเพิ่มเติมที่ข้อต่อของท่อปลอกและทำให้ตัวกรองสึกหรออย่างรวดเร็ว เป็นผลให้บ่อเริ่มมีทราย

ตามระบบสตาร์ทแบบนุ่มนวลที่ควบคุมความถี่ สามารถควบคุมกำลังของปั๊มได้โดยการเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์ นั่นคือระบบควบคุมจะเลือกความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างแม่นยำและดังนั้นกำลังของมอเตอร์ตามประสิทธิภาพที่ต้องการในปัจจุบันจึงรักษาแรงดันคงที่ในเครือข่าย กล่าวอีกนัยหนึ่ง มอเตอร์ไฟฟ้าใช้ปริมาณไฟฟ้าที่จำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการและไม่เกินจูล ระบบดังกล่าวถูกนำไปใช้กับปั๊มบ่อซีรีส์ Grundfos SQE