Pehme käivituskapp

Hiina juhtiva tootja Csivei pakutav pehmekäivituskapp sisaldab 3-faasilist pehmekäivitit (7,5–800 kW, 380–690 V), sissetulevat kaitselülitit või kaitsmega lahklülitit, sisseehitatud möödaviigukontaktorit, mootori ülekoormusreleed ja juhttrafot. Käivitusomadused – programmeeritav voolupiirang, pinge rambi aeg ja algmoment – ​​seadistatakse digitaalse klahvistiku või HMI kaudu. Valikuliste funktsioonide hulka kuulub pumbasüsteemide pehme peatamise kaldtee, mis takistab veehaamri löömist. Kaitse katab lühise, ülekoormuse, faasikadu, ala-/ülepinge ja türistori ületemperatuuri. Standardne side Modbus RTU kaudu võimaldab ühendada tehase DCS või SCADA; valikulised Profibus, Profinet või Ethernet/IP on saadaval. Põrandal seisev korpus on valmistatud pulbervärvitud tsingitud terasest, IP42 kuni IP55, sobib kasutamiseks siseruumides ja tolmuses tööstuskeskkonnas.

Tooterakendused

Mootorite jaoks, mis töötavad fikseeritud kiirusel, kuid vajavad käitatavate seadmete ja elektrivõrkude kaitsmiseks õrna käivitamist, pakub pehmekäivituskapp kompaktset ja vähest hooldust vajavat alternatiivi otse- või kolmnurkkäivititele.

Vee- ja reoveepumbajaamad

Toorvee sissevõtu-, võimendus- ja ülekandepumbad saavad kasu pehmest käivitamisest, mis välistab veehaamri torustikes ja vähendab pumba tiivikute ja liitmike mehaanilist kulumist. Sisseehitatud pehme seiskamise funktsioon summutab veelgi tagasilöögiklapi löögi ja rõhu hüppeid. Möödaviigu töö püsioleku ajal tagab minimaalse kapi soojuse tootmise isegi piiratud ventilatsiooniga pumbajaamades.

HVAC ventilaatori- ja kompressorisüsteemid

Jahutid, jahutustornide ventilaatorid ja suured õhukäitlusseadmete mootorid ärihoonetes võivad tõmmata suuri käivitusvoolusid, mis põhjustavad tulede värelemist ja generaatori juhtseadiste pinget. Pehmekäivituskapid piiravad sisselülitusvoolu 3–4-kordse täiskoormuseni, vältides pingelangusi. Möödaviigukontaktorid kõrvaldavad türistori pidevad kaod, säilitades süsteemi energiatõhususe hoone pikkade töötundide jooksul.

Kaevandus- ja karjäärikonveierid ja purustid

Lintkonveierid ja kivipurustid nõuavad käivitamisel õrna pöördemomendi rakendamist, et kaitsta käigukasti, rihmaühendusi ja liitmikke põrutuskoormuse eest. Pehme starteri reguleeritav käivitusfunktsioon annab enne rambimist lühikese suure pöördemomendiga impulsi, ületades täiskoormusega rihma purunemishõõrdumise. Kui mootor töötab, tagab möödaviigukontaktor jaheda ja energiasäästliku töö tolmuses ja kõrge temperatuuriga keskkonnas.

Tööstuslikud kompressorid ja segistid

Tootmisettevõtete kruvi- ja kolbkompressorid ning keemilise töötlemise segistid ja segistid käivituvad koormuse all ja vajavad sujuvat kiirendamist. Pehmed starterid kõrvaldavad järsud pöördemomendi siirded, mis kiirendavad laagrite ja labade kulumist, samas kui möödaviigufunktsioon tagab türistori kadude puudumise pika pideva töötamise ajal.

Põllumajanduse niisutus- ja süvakaevupumbad

Süvakaevuga sukelpumbad ja suured sprinklersüsteemid kaugemates piirkondades põhinevad pehmetel käivitustel, et kaitsta pumba võlli ja kaevude korpuseid käivitusmomendi eest. Kapid ühilduvad generaatori toiteallikatega, kuna vähendatud sisselülitusvool võimaldab väiksemal generaatoril käivitada suurema pumba. Möödaviik vähendab kütusekulu niisutushooajal.

Tehniline sügavsukeldumine

Pehmekäivituskapp integreerib türistoril põhineva täieliku mootori- ja vooluahela kaitsega pehmekäiviti ühte eeljuhtmega korpusesse, mis on optimeeritud tööstuslikuks fikseeritud kiirusega mootori juhtimiseks.

Türistoril põhinev pingetõus

Pehme starter juhib kuut antiparalleelset räniga juhitavat alaldit (SCR), üks paar faasi kohta, et sujuvalt tõsta mootori pinget reguleeritavalt algmomendi tasemelt (tavaliselt 30–60% nimiväärtusest) täispingeni kasutaja määratud rambiaja (0,5–60 sekundi) jooksul. Suurendamise ajal on vool piiratud täiskoormuse voolu täiskoormusega, tavaliselt 3–5x, vältides trafo või generaatori ülekoormust. Kui mootor läheneb sünkroonkiirusele, tuvastab sisemine algoritm voolu languse ja annab signaali möödaviigukontaktorile sulgeda, ühendades mootori otse vooluvõrku. See šundab voolu SCR-idest välja, kõrvaldades nende juhtivuskaod ja soojuse tekke.

Möödasõidu kasutamine ja pidev töötamine

Pärast käivitamist voolab kogu mootori vool läbi mehaanilise möödaviigukontaktori, mis on ette nähtud pidevaks tööks. SCR-id jäävad väljalülitatuks, nii et pehme starter ei aita termilisele tõusule midagi kaasa. See on fikseeritud kiirusega rakendustes VFD-de ees peamine eelis – kapp töötab jahedalt ja vajab minimaalset ventilatsiooni. Kui on valitud pehme seiskamine, avaneb möödaviik väljalülitamisel ja SCR-id lülituvad uuesti sisse, et järk-järgult vähendada pinget, vältides veehaamri löömist.

Mootori ja vooluringi kaitse

Kapp pakub täielikku mootorikaitset termomagnetilise kaitselüliti ja elektroonilise ülekoormusrelee kaudu, millel on faasikadude ja voolude tasakaalustamatuse tuvastamine. Lühisekaitse on SCR terviklikkuse säilitamiseks koordineeritud. Täiendavad kaitsed hõlmavad järgmist:

● Ala-/ülepingekaitse, väljalülitamine enne mootori kahjustamist pingeanomaaliatest

● Türistori ületemperatuuri tuvastamine, häire- ja väljalülitusastmega

●  Faasi ümberpööramise ja faasikao tuvastamine

●  Seiskumise ja lukustatud rootori kaitse relee kaudu

Välised turvalukud (nt hädaseiskamine, vibratsioonilüliti) on juhtahelaga ühendatud spetsiaalsete klemmide kaudu.

Juhtliides ja side

Käivitusseadme LCD-ekraaniga digitaalne klahvistik pakub kohalikke parameetrite seadistusi, käivitus-/seiskamisjuhtimist ja olekunäidikut – sealhulgas mootori voolu-, pinge- ja veakoode. Suuremate kappide jaoks saab integreerida uksele paigaldatava HMI. Standardne RS485 Modbus RTU võimaldab kaugkäivitamist/seiskamist, parameetrite allalaadimist ja häiretest teatamist DCS-ile või SCADA-le. Nõudlike jaamavõrkude jaoks on saadaval Profibus DP, Profinet või Ethernet/IP lüüsid.

Korpus ja soojusjuhtimine

Põrandakapp on valmistatud ilmastikukindla pulbervärviga tsingitud teraslehest. Kuna türistori soojust tekib vaid sekundite pikkuste käivitus- ja seiskamisrampide ajal, piisab sisekappide puhul sageli loomulikust konvektsioonjahutusest. Suure võimsusega seadmete või kõrge keskkonnatingimustega keskkondade jaoks on ette nähtud termostaadi juhtimisega filtreeritud sundõhuventilaatorid. Standardne kaitseklass on IP42 kuni IP54; kõrgemad hinnangud on saadaval tolmuste või välitingimustes kohtades.

Vastavus ja testimine

Iga kapp läbib tehase vastuvõtutesti, mis hõlmab: toiteahela isolatsioonitakistuse mõõtmist, SCR süüteahela kontrollimist, möödaviigukontaktori tööd ning kõigi programmeeritud käivitus-/seiskamisprofiilide ja kaitsefunktsioonide funktsionaalset testimist. Koost on projekteeritud ja testitud vastavalt standardile IEC 61439-1/2 ning kõiki juhtahelaid on testitud vastavalt kehtivatele mürakindluse standarditele.

Korduma kippuvad küsimused

K1: Millal peaksin valima pehmekäivituskapi VFD- või DOL-käiviti asemel?

Valige pehme starter, kui vajate sujuvat mootorikiirendust ja vähendatud käivitusvoolu, kuid ei vaja pidevat kiiruse muutmist. Pehmed starterid on lihtsamad, toodavad vähem soojust, maksavad vähem ja on kompaktsemad kui VFD-d. Võrreldes DOL-iga kõrvaldavad need voolupinged ja mehaanilise šoki. Võrreldes star-deltaga pakuvad need täielikult reguleeritavad käivitusparameetrid ja suudavad pumbasüsteemid pehmelt peatada.

Q2: milliste mootorisuurustega kapp mahutab?

Standardkilbid on konfigureeritud mootoritele võimsusega 7,5 kW kuni 800 kW 400 V pingel (kolmefaasiline), suuremate mootorite jaoks on saadaval 690 V nimipinge. Ühendame pehme starteri, möödaviigukontaktori ja kaitselüliti teie mootori andmesildi vooluga. Võimalikud on kohandatud konfiguratsioonid suuremate võimsuste jaoks.

Q3: Kas pehmekäivituskapp toetab mitme mootoriga käivitamist?

Jah, järjestikuses paigutuses: üks pehme starter võib üksteise järel käivitada mitu mootorit, millest igaühel on oma väljundkontaktor. Pärast seda, kui esimene mootor saavutab täiskiiruse ja läheb mööda, lülitub pehme starter sellest lahti ja ühendub teise mootoriga jne. See vähendab kulusid, kui jaama jagavad mitu sarnase suurusega pumpa või ventilaatorit. Kõigil mootoritel peavad aga olema samad või sarnased käivitusparameetrid.

K4: Mis juhtub, kui pehme starter ebaõnnestub mootori töötamise ajal?

Kui mootor on täiskiirusel ja möödaviigukontaktor suletud, töötab mootor otse vooluvõrgust. Kui pehmekäiviti juhtplaat ebaõnnestub või SCR-id on kahjustatud, jätkab mootor töötamist. Viga mõjutab ainult järgmist käivituskatset. See loomupärane tõrkeohutus on oluline tööeelis.

K5: Kui pikk on pehme käivituse kaldtee ja kas seda saab reguleerida?

Pinge rambi aeg on täielikult reguleeritav, tavaliselt 0,5 kuni 60 sekundit, ja seda saab vajadusel veelgi pikendada. Algne käivituspinge (kick start) on samuti reguleeritav. Optimaalse rambi määravad mootor ja koormus — piisavalt pikk, et vältida mehaanilist lööki, piisavalt lühike, et piirata türistori kuumenemist käivitamise ajal.

K6: Kas pehmekäiviti saab hakkama sagedaste käivitustega?

Pehme starter on hinnatud kindla käivituste arvu jaoks tunnis (tavaliselt kuni 10 rasket käivitust). See reiting sõltub käivitusvoolu seadistusest, rambiajast ja mootori suurusest. Väga sagedaste käivitamistega rakenduste jaoks (nt indekseerimiskonveierid) võib VFD olla sobivam. Õige suuruse valimiseks konsulteerige meiega oma töötsükli kohta.

K7: Millist hooldust kapp vajab?

Regulaarne hooldus on minimaalne: iga-aastane toiteotsikute visuaalne kontroll, ventilatsioonifiltrite puhastamine (kui need on paigaldatud) ja möödaviigukontaktori funktsionaalne kontroll. SCR-idel pole liikuvaid osi ja need ei kulu. Möödaviikkontaktor on peamine hooldatav komponent, mille mehaaniline eluiga ületab tavaliselt miljon operatsiooni, mis tähendab kasutusaastaid.

K8: Kas pehme starter tekitab vooluvõrgus harmoonilisi?

Türistor-pehmekäivitajad tekitavad harmoonilisi voolusid ainult lühiajalise käivituse ja pehme seiskamise rampide ajal. Püsiseisundi möödaviigu töö ajal võtab mootor siinusvoolu, mistõttu harmoonilisi ei teki. See muudab need võrgusõbralikumaks kui vahelduvvooluajamid, mis võivad genereerida pidevaid harmoonilisi, kui neid ei filtreerita.

Piirkonna veevarustusvõrk – pehmekäiviti moderniseerimine 20 pumbajaama jaoks

Taust

Ida-Euroopa piirkondlik veeamet haldas 20 kaugpumbajaamast koosnevat võrku, millest igaühes oli 2–4 tavalist otsekäivitatud (DOL) pumpa võimsusega 37–132 kW. Jaamad olid kriitilise tähtsusega vee jaotamiseks mitmesse linna, kuid korduvad probleemid põhjustasid lubamatuid tegevuskulusid ja teenuse katkestusi.

Väljakutse

Peamine probleem oli elektriga. Äkiline DOL-käivitusvool – kuni 7 korda täiskoormusel – põhjustas maapiirkondade nõrkadel jaotusliinidel tõsiseid pingelangusi. See rakendunud kaitsereleed lähedalasuvates alajaamades, katkestades aeg-ajalt pumbajaama enda toite. Ametiasutus seisis silmitsi ka suurte mehaaniliste hoolduskuludega: pumba käivitamisel ja seiskamisel purunesid sageli toruühendused ja vigastatud tagasilöögiklapid, järsu pöördemomendi rakendamine lühendas aga pumba laagrite ja siduri eluiga. Jaamad olid mehitamata ja asusid kõrvalistes piirkondades, nii et kõik seadmed pidid olema vastupidavad, lihtsad ja suutma kaugjuhtimisega tõrkeid teavitada.

Miks just pehmekäivituskapid?

Asutus hindas nii VFD-sid kui ka pehmekäivitusi. VFD-d pakkusid kiiruse reguleerimist, kuid neid peeti ülemääraseks – pumbad olid kavandatud töötama fikseeritud kiirusega staatilise süsteemikõvera taustal, kus drosselventiilid juba võimaldasid voolu reguleerimist. Pehmekäivituskapid pakkusid ideaalset sobivust: need kõrvaldaksid käivitusvoolu tõusu ja veehaamri ilma pidevaid ajamikadusid või keerulist jahutust tekitamata.

Peamised valikutegurid:

●  Pehmekäiviti sisemine möödaviigukontaktor tähendas, et kui mootor töötab, võtab mootor ilma türistori kadudeta voolu, hoides kapi soojuse tootmise ventileerimata pumbaruumides minimaalsena.

●  Pehme seiskamise funktsioon aeglustab pumpa seiskamise ajal järk-järgult, eemaldades veehaamri põhjustanud survešoki.

●  Kappide lihtne digitaalne liides ja RS485 Modbus-ühendus on integreeritud otse asutuse arenevasse SCADA-võrku, mis võimaldab riketest teatamist ilma kohapealsete külastusteta.

●  Vähendatud käivitusvool tähendas, et olemasolevad generaatorikomplektid (kasutatakse võrgu katkestuste ajal) võisid käivitada samad pumbad ilma probleemse pingelanguseta, mis suurendas efektiivset varuvõimsust.

Kasutuselevõtt

Kakskümmend standardset pehmekäivituskappi (45–160 A reiting) valmistati, testiti tehases ja paigaldati olemasolevatesse pumbaruumidesse kuue kuu jooksul. Iga kapp sisaldas peakaitselülitit, möödaviigukontaktoriga pehmekäivitit, elektroonilist ülekoormusreleed, Modbusi sidet ja vihmakindlat IP54 korpust. Kasutuselevõtt hõlmas kaldteeaja ja voolupiirangu lihtsat parameetrite sisestamist ning ühe Modbusi kaabli ühendamist jaama kaugterminali seadmega.

Tulemused

●  Pumba käivitamisest tingitud võrgupinge häired kõrvaldati. Pärast ümberehitamist ei ole enam alajaama väljasõite registreeritud.

●  Esimese aastaga vähenes torude remontimine üle 80%, kuna veehaamer käivitamise ja seiskamise ajal kõrvaldati pehme käivituse ja pehme peatamise profileerimisega.

● Pumba laagrite ja tihendite vahetus näitas mõõdetavat langust, mis on tingitud sujuvast ja väikese pöördemomendiga käivitamisest.

●  Möödaviigu disain tagas, et elektriruumid jäid jahedaks isegi pikaajaliste suure nõudlusega pumba töötamise ajal; kapi jahutushäireid ei esinenud.

●  Asutus saab nüüd reaalajas käivitus-/seiskamisoleku, käivitusvoolu ja tõrkelogid oma SCADA igalt jaamalt, mis võimaldab hädaabiväljakutsete asemel ennustada.

●  Ühe aasta pärast laiendas asutus programmi kümnele täiendavale jaamale, võttes pehmekäivituskapi kõigi DOL-i pehmeks moderniseerimisprojektide jaoks standardina.