Для ограничения броска тока при включении используйте устройства плавного разгона. Они регулируют напряжение на обмотках, снижая нагрузку на сеть и механические части. Например, при запуске насоса без таких систем ток может превышать номинал в 5–7 раз, что приводит к перегреву и износу контактов.
Тиристорные модули – распространённое решение. Они пропускают только часть полуволны напряжения, постепенно увеличивая мощность. В схемах с фазовым управлением угол открытия симисторов меняется от 30° до 180°, обеспечивая плавный набор оборотов. Для двигателей на 5–10 кВт подойдёт модель SR2-15 с токовой защитой.
Релейно-контакторные варианты дешевле, но менее точны. Здесь резисторы или автотрансформаторы последовательно подключаются к цепи, а после разгона шунтируются. Время переключения задаётся реле, например, РТЛ-1008 с диапазоном 0,5–12 сек. Минус – ступенчатое изменение параметров, что вызывает рывки при старте.
Для сложных нагрузок (конвейеры, вентиляторы) выбирайте частотные преобразователи. Они не только устраняют рывки, но и позволяют регулировать скорость в процессе эксплуатации. Серия Delta VFD-E поддерживает векторное управление с точностью до 0,5% от номинала.
Содержание материала
Как снизить нагрузку при включении асинхронных машин
Для плавного разгона обмоток используйте симисторные регуляторы. Они ограничивают начальный ток на 50-70% от номинала, снижая механические удары. Пример: модуль SR2-22 для агрегатов до 15 кВт с регулировкой времени нарастания от 0.5 до 30 сек.
Типовая схема включает встречно-параллельные тиристоры, управляемые ШИМ-контроллером. При запуске угол открытия увеличивается постепенно – от 30° до 180° за установленный интервал. Готовые решения от Schneider Electric (ATS01) поддерживают токи до 100А с защитой от перегрева.
Для трёхфазных систем применяйте шестидиодные выпрямители с IGBT-транзисторами. Время разгона задаётся потенциометром: на Delta Electronics VFD-E серии диапазон 1-60 сек. с точностью ±5%. Подключение через клеммы R/S/T и U/V/W исключает перекос фаз.
При монтаже соблюдайте расстояние ≥100 мм между силовыми цепями и управляющими сигналами. Медные шины сечением 4 мм² на каждые 10А предотвращают просадку напряжения. Тестируйте настройки на холостом ходу перед подачей нагрузки.
Конструкция системы плавного запуска для асинхронных машин
Для снижения пусковых токов и механических перегрузок применяют тиристорные регуляторы напряжения. Они изменяют подаваемое на обмотки напряжение по заданному алгоритму.
- Тиристорные ключи – устанавливаются в каждой фазе, управляются ШИМ-сигналом.
- Блок управления – микропроцессорный контроллер, задающий время нарастания напряжения от 30% до 100% за 1-30 сек.
- Обратная связь – датчики тока (трансформаторы или шунты) корректируют параметры в реальном времени.
Типовая последовательность срабатывания:
- Подача начального напряжения 30-40% от номинала.
- Плавное увеличение до 100% с линейным или S-образным профилем.
- Байпас контактором после выхода на полное напряжение.
Критические параметры для настройки:
- Время разгона – от 3 сек для насосов до 15 сек для конвейеров.
- Ограничение тока – не более 250% от номинала для стандартных моделей.
- Защита от перекоса фаз – отключение при отклонении свыше 10%.
Какие тиристоры применяют в системах плавного запуска и как их подбирать
Для регулирования напряжения в цепях переменного тока чаще используют симисторы (TRIAC) или пары тиристоров (SCR), включенных встречно-параллельно. Основные критерии выбора:
Ключевые параметры тиристоров
1. Ток нагрузки: номинальный ток тиристора должен превышать максимальный рабочий ток в 1.5–2 раза. Например, для цепи 100 А выбирают модуль на 150–200 А.
2. Напряжение: минимальное допустимое напряжение – 600 В для сетей 380 В. Для надежности берут с запасом (800–1200 В).
3. Скорость переключения: время включения (ton) – не более 1–2 мкс, время выключения (tq) – до 50 мкс для частот 50–60 Гц.
Рекомендуемые модели
Для маломощных цепей (до 30 А): BT139, BTA41.
Для средних нагрузок (30–150 А): SKKT, SEMIKRON SEMIPACK.
Для высоких токов (свыше 200 А): модули Infineon, IXYS.
Дополнительные требования: наличие снабберных цепей для защиты от перенапряжений, корпус с изоляцией для монтажа на радиатор. Проверяйте максимальную температуру перехода – для надежной работы не выше 110–125°C.
