Предимства и ограничения на Soft Starter: 8 практически предимства и кога да използвате един

Плавният стартер е най-полезен, когато променливотоков двигател обикновено работи с една фиксирана скорост, но събитието за стартиране или спиране създава електрически, механичен или процесен проблем. Типичните примери включват висок стартов ток, спадове на напрежението, внезапен въртящ момент, удар на ремък или съединител и преходни процеси на налягането в помпените системи.

Важното е, че предимствата на софтстартера зависят от приложението. По-малкият стартов ток може да бъде ценен, но намаляването на напрежението на двигателя също намалява наличния въртящ момент за ускоряване на товара. Плавният стартер може да изглади ускорението и, при подходящи модели, забавянето, но не е предназначен да осигурява непрекъснат контрол на скоростта по време на нормална работа.

По-добрият въпрос не е просто "Какви са предимствата на мекия стартер?" Той е: "Кои предимства са от значение в моето приложение, какви ограничения идват с тях и дали софтстартерът е правилната технология за работата?"

Какъв проблем всъщност решава софт стартерът?

Проблемът с директното онлайн стартиране

Директното стартиране на мрежата прилага незабавно пълно мрежово напрежение. В много инсталации това е приемливо. Ако стартирането не създава значим електрически, механичен или процесен проблем, може да няма причина да добавяте по-сложен метод за стартиране.

Мекият стартер става подходящ, когато стартирането създаде проблем. Големият двигател може да причини спад на напрежението при слабо захранване, докато внезапна стъпка на въртящия момент може да удари съединител, скоростна кутия, ремък или задвижвана машина.

Въпросът не е само дали двигателят може да се върти. Това е как двигателят достига работна скорост и какво се случва с останалата част от системата, докато ускорява.

Как мекият стартер променя стартовото събитие

Типичният електронен софтстартер използва SCR, наричани още тиристори, за да контролира ефективното напрежение, приложено към двигателя по време на ускорение.

Опростената последователност е:

AC захранване → SCR управление → контролирано напрежение на двигателя → реакция на ток и въртящ момент → ускорение → пълно работно състояние

Много дизайни използват байпасно устройство след ускорение. Токът и въртящият момент не могат да се разглеждат отделно. Намаляването на приложеното напрежение също намалява наличния начален въртящ момент, така че възможно най-ниската настройка на тока не е автоматично най-добрата настройка.

Ако искате по-задълбочено обяснение на напрежението, ограничението на тока, управлението на въртящия момент и поведението при пускане в експлоатация, вижтеРампа на напрежението на мекия стартер срещу ограничение на тока срещу контрол на въртящия момент: Как да изберете и настроите всеки режим на стартиране.

Мекият стартер не е регулатор на непрекъсната скорост

Мекият стартер управлява главно ускорението и, при подходящи продукти, забавянето. След като двигателят достигне нормални работни условия, той обикновено работи на мрежова честота.

Ако вашият процес изисква промяна на скоростта на помпата, скоростта на вентилатора, скоростта на конвейера, налягането, потока или друга работна променлива по време на производството, вместо това трябва да се оцени VFD.

За пълно технологично сравнение прочететеМек стартер срещу VFD: Кой трябва да използвате за вашия двигател?Тук фокусът е какво реалистично може да подобри софтстартерът при приложение с фиксирана скорост.

8 практически ползи от използването на мек стартер

1. По-нисък стартов ток и по-малко смущения на напрежението

Големият мотор може да черпи голям ток, докато ускорява. Мекият стартер може да намали и контролира този ток, вместо да позволи неконтролирано стартиране на пълно напрежение.

Намаляването на тока има най-голямо значение, когато двигателят е голям спрямо наличното захранване, инсталацията се захранва от генератор или чувствителното оборудване споделя една и съща шина. Ползата не е просто по-малък текущ брой. Това е възможността за намаляване на смущенията в напрежението другаде в централата.

Когато оценявате тази полза, проверете тока на пълно натоварване на двигателя, капацитета на захранване, приемливото спадане на напрежението и въртящия момент, необходим за ускоряване на реалния товар. Не намалявайте тока толкова агресивно, че двигателят вече няма достатъчно въртящ момент, за да достигне пълна скорост.

2. По-плавно натрупване на въртящ момент и по-малко механични удари

Внезапното стартиране на пълно напрежение може бързо да приложи въртящ момент към вала, съединителя, скоростната кутия, ремъка и задвижваната машина. Правилно избраният мек стартер може да направи по-прогресивно нарастването на въртящия момент и да намали рязкото механично натоварване.

Това може да бъде полезно при конвейери, миксери, вентилатори, помпи и машини, където многократните стартирания предизвикват видим удар. Ограничението е също толкова важно. Ако товарът има висок въртящ момент на разкъсване или високо триене, твърде голямото намаляване на напрежението може да направи ускорението бавно или неуспешно.

Правилната цел е контролирано ускорение с достатъчен запас от въртящ момент, а не просто най-мекото възможно стартиране.

3. По-малко износване, свързано със стартиране, на ремъци, съединители и скоростни кутии

Повтарящите се внезапни стартирания могат внезапно да натоварят ремъци, съединители, зъбни колела и свързани машини. Ако стартирането е известен източник на механичен удар, контролирането на прехода може да намали напрежението, свързано със стартирането.

Екипите за поддръжка може да забележат по-малко удари на колана, по-малко внезапни събития на свързване или по-плавно движение на продукта. Избягвайте да претендирате за фиксирано увеличение на живота на оборудването, тъй като механичният живот също зависи от центровката, смазването, натоварването, честотата на стартиране и практиката за поддръжка.

По-полезен въпрос е:Многократното стартиране създава ли в момента измеримо механично напрежение, което контролираният старт би могъл да намали?

4. По-добър контрол на пускането и спирането на помпата

В помпените системи рязката промяна на скоростта и потока може да допринесе за преходни процеси на налягането. При подходящи приложения контролираното ускоряване и спиране може да направи прехода по-лек.

Това е най-уместно, когато помпата обикновено работи на пълна скорост и проблемът възниква само по време на стартиране или спиране.

Мекият стартер не трябва да се третира като универсално решение за воден удар. Резултатите също зависят от помпата, тръбопроводите, клапаните, системното налягане и избрания метод за спиране. Ако помпата трябва непрекъснато да променя скоростта, за да поддържа налягане или поток, оценете VFD.

5. По-малко смущения в процеса, свързани със стартирането

Стартирането на двигателя може да повлияе повече от двигателя.

Ако стартовият ток причини значителен спад на напрежението, близкото контролно оборудване или други товари също могат да бъдат засегнати. В някои заводи оперативният проблем не е, че двигателят не успява да стартира. Проблемът е, че стартирането нарушава друга част от процеса.

Причината и следствието могат да бъдат прости:

силен старт на двигателя → смущение на напрежението → засегнато чувствително оборудване → прекъсване на процеса

Плавният стартер може да намали сериозността на това събитие, ако стартирането е действителната причина. Ако електрическата система вече се справя със стартирането, без да пречи на друго оборудване, това предимство може да е малко.

6. По-ниски загуби на стартера и топлина на панела с байпас

Много софтстартери използват вътрешен или външен байпас след приключване на ускорението.

След като байпасният път е активен, SCR захранващото стъпало вече не пренася нормален работещ ток по същия начин. Това намалява загубите и топлината, генерирана от стартера по време на работа на пълна скорост.

Това може да бъде полезно в панели, където температурата и вентилацията имат значение. По-ниските загуби на стартер не трябва да се бъркат с големи икономии на енергия от процеса. Байпасът подобрява самото стартово устройство. Той не намалява непрекъснато скоростта на двигателя или автоматично намалява годишната консумация на енергия на двигателя.

Винаги проверявайте дали байпасът е вътрешен, външен, опционален или не е необходим за точния модел на стартера.

7. По-ниска сложност от VFD, когато не е необходим контрол на скоростта

По-голямата способност за контрол не винаги е по-голяма стойност.

Ако процесът се нуждае само от контролирано ускоряване, може би контролирано спиране и след това работа на пълна скорост, непрекъснатият контрол на честотата може да осигури малка допълнителна полза.

В тази ситуация мекият стартер може да бъде по-прост от инсталирането на VFD само за подобряване на поведението при стартиране. В зависимост от рейтинга и инсталацията, това може също да означава по-ниска цена на оборудването, по-малко работа по въвеждане в експлоатация и по-ниска топлина на панела. Оборудването трябва да отговаря на изискванията на процеса.

Ако нормалната работа изисква променлива скорост, контрол на налягането в затворена верига, променяща се скорост на производство или регулируема скорост на конвейера, допълнителната възможност на VFD има ясна цел.

8. Интегриране на защита, диагностика и автоматизация

В зависимост от производителя и модела, софтстартерите могат да включват защита от претоварване, мониторинг на фазите, откриване на недостатъчно натоварване, защита на блокиран ротор, история на грешките, данни за двигателя и индустриална комуникация.

Моделите с по-висока функционалност могат да комуникират с PLC, HMI или SCADA система чрез протоколи като Modbus, EtherNet/IP или PROFINET.

Тези функции могат да подобрят видимостта на поддръжката и системната интеграция. Не приемайте, че всеки софтстартер предоставя едни и същи функции. Опциите за защита, диагностика, байпас и комуникационни опции са специфични за модела.

Ако диагностиката и данните за двигателя са важни, но не е необходим постоянен контрол на скоростта, нашето ръководство за интелигентен моторен контролер срещу традиционен стартер предоставя друго полезно сравнение.

Къде предимствата на мекия стартер са най-важни?

Името на машината само по себе си не определя годността. Проблемът при стартиране и характеристиките на натоварването са по-важни.

Ненатоварен конвейер и напълно натоварен конвейер може да изискват много различен начален въртящ момент. Използвайте категорията на приложението като отправна точка, а не като окончателно правило за избор.

Важни ограничения за мекия стартер

Намаленото напрежение също намалява стартовия въртящ момент

Това е едно от най-важните ограничения на софтстартера.

Ако напрежението се намали агресивно, за да се поддържа нисък ток, моторът може да има по-малък въртящ момент, за да преодолее съпротивлението при откъсване и да ускори машината. Резултатът може да бъде дълъг старт, претоварване или невъзможност за достигане на пълна скорост.

Това има значение особено за натоварени конвейери, трошачки, миксери и машини с високо триене. Инженерният въпрос не е "Колко нисък мога да настроя тока?" Това е "Може ли двигателят все още да произвежда достатъчно ускоряващ момент при необходимите граници на тока и напрежението?"

Стартиранията на час и топлинното натоварване са от значение

Моторът kW или HP сам по себе си не е достатъчен за избор на плавно пускане.

Проверете продължителността на старта, стартовете на час, инерцията на натоварването, старта с товар или без товар, температурата на околната среда, изискванията за претоварване и точната работна мощност на производителя.

Няма универсален брой стартирания на час, който да се прилага за всеки софтстартер. Винаги проверявайте точната оценка на продукта и реалното производствено мито.

Дали софтстартерът наистина пести енергия?

Мек стартер, оборудван с байпас, може да намали загубите на стартера и топлината на панела. Но по-ниският стартов ток не е същото като по-ниската годишна консумация на енергия.

След стартиране типичният двигател с меко пускане работи при нормална честота на линията и пълна работна скорост. Той не намалява непрекъснато скоростта на двигателя, за да отговаря на изискванията на процеса.

Следователно софтстартерът не трябва да се предлага на пазара така, сякаш осигурява същия механизъм за пестене на енергия като VFD на помпа с променлив дебит или вентилатор.

Дискусията за по-добра ROI пита:

1. Текущото стартиране създава ли неприемливи спадове на напрежението?
2. Повтарящият се механичен удар причинява ли поддръжка?
3. Помпената система има ли проблем с налягането при стартиране или спиране?
4. Смущенията, свързани със стартирането, причиняват ли престой?
5. Би ли добавил VFD разходи и сложност без полезен контрол на скоростта?

Базирайте икономическия случай на измерими условия на инсталацията, а не на общ процент на спестяване на енергия.

Плавен стартер срещу DOL срещу Star-делта срещу VFD

Тази таблица показва способности, а не универсално класиране. За по-широко сравнение вижтеКонтактор срещу моторен стартер срещу мек стартер срещу VFD: разлики, критерии за избор и ръководство за оразмеряване.

Как да разберете дали софтстартерът си заслужава

Използвайте пет въпроса, преди да изберете модел.

1. Моторът работи ли на една скорост след стартиране?

Ако да, мекият стартер остава кандидат.

Ако скоростта трябва да се промени по време на нормално производство, оценете VFD.

2. Реален проблем ли е стартирането?

Потърсете доказателства като висок ток, спад на напрежението, механичен удар, приплъзване на ремъка, преходни процеси на налягането, неприятни прекъсвания или поддръжка, свързана с многократно стартиране.

Ако съществуващият стартер вече се справя добре с приложението, допълнителната сложност може да осигури малка стойност.

3. Може ли товарът да се ускори с намален начален въртящ момент?

Проверете въртящия момент на откъсване, инерцията на товара, стартирането с товар или без товар, необходимото време за ускорение и ограничението на тока, наложено от електрическата система.

4. Какво е началното задължение?

Запишете начално време, стартирания на час, околна температура, състояние на натоварване и изискване за претоварване.

5. От каква защита и комуникация се нуждаете?

Определете дали стартерът се нуждае само от локално управление на стартиране и спиране или трябва също така да предоставя данни за грешки, диагностика на двигателя, PLC комуникация, HMI видимост или специфичен мрежов протокол.

Информация, която трябва да подготвите, преди да изберете устройство за меко пускане

Преди да помолите доставчик да препоръча модел, подгответе:

• Снимка на табелката на мотора
• Номинално напрежение
• Ток на пълно натоварване, FLA или FLC
• Мощност на двигателя в kW или HP
• Честота
• Тип двигател
• Задвижван товар, като помпа, вентилатор, конвейер, компресор, трошачка или миксер
• Започва на час
• Изисквано поведение при ускорение и забавяне
• Съществуващи изисквания за стартер, PLC, HMI и комуникация

Само мощността на двигателя не е достатъчна. За поддръжка на приложение CHENTUO ясна табелка с данни на двигателя плюс реално натоварване и стартови условия е по-полезно, отколкото само посочване на kW на двигателя.

Практически пример: конвейер с фиксирана скорост с ремъчен удар

Помислете за конвейер, който винаги работи с номинална скорост, след като започне производството. Операторите не се нуждаят от контрол на променлива скорост, но всяко стартиране предизвиква рязко издърпване на ремъка и забележим удар през задвижването.

Това е типът приложение, при което софтстартерът може да си струва да бъде оценен. Целта е да не се променя скоростта на производство. Това е да направи прехода от покой към пълна скорост по-контролиран.

Въпреки това, конвейерът все още трябва да бъде проверен в реалното си начално състояние. Ако често започва с пълно натоварване, въртящият момент може да се превърне в ограничаващ фактор. Много ниско ограничение на тока може да намали наличния въртящ момент достатъчно, за да създаде бавно ускорение или неуспешно стартиране.

Поради това процесът на подбор трябва да проверява FLA на двигателя, стартиране с натоварване или без натоварване, въртящ момент на откъсване, инерция, стартирания на час и приемливо време за ускорение. Ако скоростта на производство също трябва да се промени по време на нормална работа, използвайте отделноМек стартер срещу VFDръководство, вместо да разширявате това сравнение тук.

Често срещани грешки при избора на софт стартер

За подробности относно пускането в експлоатация използвайтеРампа на напрежението на мекия стартер срещу ограничение на тока срещу контрол на въртящия момент.

ЧЗВ

 

 

Каква е основната полза от софтстартера?

Основното предимство е контролираното ускорение на двигателя. Мекият стартер може да намали стартовия ток и да направи натрупването на въртящ момент по-малко рязко, което може да намали електрическите смущения и механичния удар, когато тези проблеми съществуват в приложението.

Софтстартерът намалява ли стартовия ток?

да Намаляването и контролирането на стартовия ток е една от основните му функции. Правилното ниво зависи от електрическото захранване и въртящия момент, необходим за ускоряване на товара.

Софтстартерът пести ли електроенергия?

Не по същия начин като VFD, контролиращ натоварване с променлива скорост. Стартерът, оборудван с байпас, може да намали собствените си загуби при работа, но по-ниският стартов ток не означава автоматично големи спестявания на kWh годишно.

Какви са недостатъците на софтстартера?

Основните ограничения са липса на нормален непрекъснат контрол на скоростта, намален начален въртящ момент при намаляване на напрежението, граници на топлинен режим и специфични за модела защитни или комуникационни характеристики.

Кога трябва да използвам мек стартер вместо VFD?

Използвайте мек стартер като кандидат, когато двигателят обикновено работи с една фиксирана скорост и основният проблем е стартовият ток, механичният удар или внезапното спиране. Оценете VFD, когато скоростта на двигателя трябва да се промени по време на нормална работа.

Как да оразмеря мек стартер за двигател?

Стартирайте с напрежение на двигателя, FLA, kW или HP, честота, тип натоварване, стартирания на час, продължителност на стартиране, изискване за въртящ момент, условия на околната среда и работни характеристики на производителя. Не избирайте само от мощността на двигателя.

Мекият стартер подходящ ли е за вашето приложение?

Мекият стартер си струва да се оцени, когато се съберат три условия: двигателят обикновено работи с фиксирана скорост, стартирането или спирането създава реален проблем и двигателят все още може да произведе достатъчно въртящ момент, за да ускори товара при необходимите условия за стартиране.

Ако процесът се нуждае от непрекъснато регулиране на скоростта, контрол на налягането, контрол на потока или промяна на производствената скорост, вместо това оценете VFD.

CHENTUO доставя оборудване за промишлена автоматизация за PLC, HMI, VFD и свързани приложения за управление на мотори. Ако избирате оборудване за нов проект или заменяте съществуващ стартер, изпратете ни табелката на двигателя, напрежението, FLA, вида на натоварването, стартиранията на час, съществуващия модел на управление, комуникационните изисквания и количеството. Това позволява приложението да бъде прегледано, преди да бъде избран конкретен номер на част.