Lempeä jättiläinen: Keskijännitteisen pehmokäynnistimen ymmärtäminen

Miksi suuren mootttaiin käynnistäminen on iso juttu

Kuvittele, että yrität työntää raskasta autoa pysähdyksestä. Tarvitset paljon alkuvoimaa, eikö niin? Moottorit, erityisesti suuria, voimakkaita raskaassa teollisuudessa käytettävät - kuten massiivisia pumppuja, kompressoreja tai puhaltimia käyttävät - kohtaavat samanlaisen haasteen. Kun nämä keskijännitemoottorit (MV). kytketään päälle suoraan, ne ottavat usein valtavan sähkövirran aallon 6-10 kertaa niiden normaali käyttövirta.

Tämä äkillinen, massiivinen virransyöksy ja siitä aiheutuva mekaaninen isku ovat tärkeimmät syyt, miksi tarvitsemme erityisen laitteen, ns. Pehmeä käynnistin .

"Kovan" käynnistyksen ongelmat

MV-moottorin käynnistäminen perinteisellä, "kovalla" tavalla (tunnetaan nimellä Direct-On-Line tai DOL-käynnistys) aiheuttaa useita merkittäviä ongelmia:

Korkea virranotto ja jännite laskee

Valtava alkuperäinen nykyinen kysyntä, nimeltään käynnistysvirta , kuormittaa vakavasti koko sähköjärjestelmää.

• Se voi aiheuttaa jännite laskee (hetkellisiä jännitteen pudotuksia) koko laitoksen sähköverkossa, mikä voi häiritä tai laukaista lähelle kytkettyjä herkkiä elektronisia laitteita.
• Ajan myötä tämä toistuva stressi voi johtaa ennenaikainen epäonnistuminen kojeistoista, kaapeleista ja jopa tehomuuntajasta.

Mekaaninen rasitus ja kuluminen

DOL-käynnistyksen aikana syntyvä äkillinen, voimakas vääntömomentti on suuri mekaaninen isku.

• Se aiheuttaa voimakkaita tärähdyksiä ja tärinöitä itse moottorissa, sen kytkimessä ja käytettävässä laitteessa (kuten kuljetinhihnoissa tai hammaspyörissä).
• Tämä johtaa nopeaan kulumista ja lisää mahdollisuuksia kalliiksi häiriöt ja huolto.

Vesivasara (pumppujärjestelmissä)

Putkijärjestelmissä äkillinen käynnistys voi aiheuttaa "vesivasara" -putken läpi kulkeva paineaalto tai paineaalto. Tämä voi vahingoittaa putkia, venttiileitä ja tiivisteitä vakavasti.

Pehmeäkäynnistysratkaisu: Tasaisempi lähestymistapa

A Keskijännitteinen pehmokäynnistin on elektroninen laite, joka on suunniteltu nosta jännitettä vähitellen syötetään AC-moottoriin. Ohjaamalla jännitettä se ohjaa tehokkaasti vääntömomenttia (kiertovoimaa) ja virtaa, jolloin moottori voi kiihtyä tasaisesti nollanopeudesta täyteen käyttönopeuteen.

Miten se toimii?

Pehmokäynnistimen ytimessä ovat suuritehoiset elektroniset komponentit, ns Silicon Controlled Rectifiers (SCR) or tyristorit .

[Kuva kaaviosta, jossa näkyy SCR:illä varustetun 3-vaiheisen pehmokäynnistimen peruspiiri]

Virtavirran hallinta

1. SCR:n portti: Pehmeä käynnistin toimii olennaisesti kuin hienostunut elektroninen venttiili. SCR:t on kytketty pareittain kullekin moottorin kolmelle voimalinjalle (vaiheelle).
2. Jännitteen nostaminen: Säätämällä laukaisukulma SCR:n (tai laukaisukulman) avulla laite voi ohjata sitä osaa vaihtovirtaaallosta, joka kulkee moottorin läpi.
3. Tasainen kiihtyvyys:
   • Se alkaa kirjaimella a alhainen alkujännite , rajoittaa käynnistysvirtaa ja vääntömomenttia.
   • Se sitten kasvaa hitaasti (nousee) jännite tietyn ajanjakson aikana (yleensä muutaman sekunnin ajan) kiihdyttäen moottoria tasaisesti.
   • Kun moottori saavuttaa täyden nopeuden, pehmokäynnistin yleensä aktivoi ohituskontaktorin, joka ottaa SCR:t pois piiristä, mikä varmistaa, että moottori toimii mahdollisimman tehokkaasti.

Pehmeän käynnistyksen tärkeimmät edut

Pehmeäkäynnistimen "pehmeä" tarkoittaa suoraan merkittäviä toiminnallisia ja taloudellisia etuja:

• Vähentynyt sähköinen rasitus: Rajoittamalla käynnistysvirtaa pehmokäynnistin suojaa sähköinfrastruktuuria ja estää kalliita jännitehäviöitä.
• Laitteen pidennetty käyttöikä: Mekaanisten iskujen eliminointi vähentää dramaattisesti moottorin, vaihteiden, hihnojen ja putkien kulumista, mikä johtaa vähemmän seisokkeja ja alhaisemmat ylläpitokustannukset.
• Tarkka ohjaus: Nykyaikaiset pehmokäynnistimet antavat käyttäjille mahdollisuuden hienosäätää molempia aloitusaika ja mikä tärkeintä, lopettaa aika (kutsutaan kontrolloitua sammutusta pehmeä pysäytys ), ehkäisee edelleen ongelmia, kuten vesivasara.
• Energiansäästö: Vaikka ensisijainen hyöty on hallinta, huippuvirrankysynnän vähentäminen voi myös auttaa suuria tiloja välttämään sähkölaitoksen ruuhkahuippuihin liittyvät sakot.

Pohjimmiltaan keskijännitepehmokäynnistin muuttaa massiivisen moottorin käynnistyksen raa'an voiman a hallittu, lempeä ylösajo , varmistaen, että moottori ja koko järjestelmä toimivat luotettavasti tulevina vuosina.