Esistono molti modi per avviare un motore elettrico, tra cui avviamento diretto, trasferimento automatico, riduzione della tensione Y-Δ, avviatore statico, convertitore di frequenza e così via.
Nel caso in cui sia la capacità della rete che il carico consentano l'avviamento diretto a piena tensione, si può prendere in considerazione l'avviamento diretto a piena tensione.
Il vantaggio è che è facile da controllare, semplice da mantenere e più economico.
Viene utilizzato principalmente per l'avviamento di motori elettrici di piccola potenza.
Dal punto di vista del risparmio energetico, i motori elettrici superiori a 11 kW non dovrebbero essere utilizzati in questo modo.
2、Avviamento a tensione ridotta dell'autotrasformatore
Questo metodo viene spesso utilizzato per avviare motori elettrici di maggiore capacità, poiché può adattarsi alle esigenze di carichi diversi e ottenere una coppia di avviamento maggiore.
Il vantaggio principale è l'elevata coppia di avviamento, che può raggiungere il 64% della coppia di avviamento diretto quando l'avvolgimento viene prelevato all'80%.
La coppia di avviamento può essere regolata tramite il rubinetto.
È ancora ampiamente utilizzato oggi.
3. Inizio Y-Δ
Per un motore elettrico asincrono a gabbia di scoiattolo con avvolgimento dello statore triangolare in funzionamento normale.
Se l'avvolgimento dello statore viene collegato ad una stella all'avviamento e poi ad un triangolo dopo l'avviamento, è possibile ridurre la corrente di avviamento e l'impatto sulla rete.
Questo è chiamato avviamento stella-triangolo a tensione ridotta o semplicemente avviamento stella-triangolo (avviamento Y-Δ).
Se la corrente di avviamento diretta è 6-7 Ie, quando si utilizza l'avviamento stella-triangolo la corrente di avviamento è solo 2-2,3 volte superiore.
Ciò significa che nell'avviamento stella-triangolo anche la coppia di avviamento viene ridotta a 1/3 di quella dell'avviamento diretto con collegamento triangolare.
Ciò significa che la coppia di spunto è ridotta a 1/3 di quella di un collegamento triangolare diretto, adatto per applicazioni a vuoto o con carico leggero.
L'avviatore stella-triangolo è il più semplice ed economico rispetto a qualsiasi altro avviatore a tensione ridotta.
Oltre a ciò, il metodo di avviamento stella-triangolo ha il vantaggio che il motore a induzione trifase può essere azionato con un collegamento a stella quando il carico è leggero.
In questo caso, la coppia nominale può essere adattata al carico, il che migliora l'efficienza del motore a induzione e riduce il consumo energetico.
4、Avviatore statico per servomotori
Questo utilizza il principio di sfasamento dell'SCR per ottenere la regolazione della tensione e avviare il servomotore.
A causa dell'uso di componenti controllati al silicio, l'interferenza armonica durante il funzionamento dell'SCR è elevata e ha un certo impatto sulla rete.
Inoltre, le fluttuazioni nella rete elettrica possono influenzare anche la conduttività dell'elemento a tiristore, soprattutto quando sono presenti più dispositivi a tiristore nella stessa rete.
Pertanto, il tasso di guasto dei componenti controllati dal silicio è più elevato, poiché coinvolge l'elettronica di potenza, quindi anche i requisiti dei tecnici di manutenzione sono più elevati.
5、Invertitore
Il convertitore di frequenza è il dispositivo di controllo motore tecnicamente più avanzato, versatile ed efficace nel campo del controllo motore moderno.
Regola la velocità e la coppia dei motori vibranti modificando la frequenza della rete.
Poiché coinvolgono l'elettronica di potenza e la tecnologia dei microcomputer, sono costosi e richiedono un alto livello di tecnici di manutenzione.
Pertanto vengono utilizzati principalmente in aree in cui è richiesta la regolazione della velocità e dove è richiesto il controllo ad alta velocità.
Confronto tra vantaggi e svantaggi dell'avvio a tensione ridotta, dell'avvio graduale e dell'avvio a frequenza variabile
Lo svantaggio è che la coppia di avviamento è ridotta ed è adatta solo per l'avviamento a vuoto o con carico leggero.
Il vantaggio è che costa poco.
Avvio graduale, in cui è possibile impostare il tempo di avvio e la coppia iniziale per ottenere un avvio e un arresto graduale e la corrente di avvio può essere limitata.
L'avvio dell'inverter, che consente un avvio graduale a un orario prestabilito e consente alla macchina di funzionare a una frequenza impostata, è più costoso per il motorino di avviamento.
Confronto dei principi prestazionali dell'avvio con riduzione della pressione, dell'avvio graduale e dell'avvio con conversione di frequenza
1, l'avviatore statico è una combinazione di tecnologia di regolazione della tensione CA a tiristori e tecnologia di controllo del fattore di potenza.
È attraverso la regolazione della tensione del tiristore per ottenere l'avviamento graduale e l'arresto graduale del motore, non ha la funzione di controllo della velocità.
2、L'inverter è un dispositivo di controllo motore (controllo della velocità) che utilizza l'azione on-off dei dispositivi a semiconduttore di potenza per convertire la frequenza di alimentazione in un'altra frequenza.
Attraverso il funzionamento del motore con controllo della conversione di frequenza (anche la tensione cambia con la frequenza, come la costante v/f), è un modo veramente efficiente per regolare la velocità, ad alta efficienza.
Il convertitore di frequenza è in grado di ottenere un vero avvio graduale, un arresto graduale e un'efficiente regolazione della velocità.
Il più grande vantaggio dell'autotrasformatore è che la coppia di avviamento è maggiore.
Quando la presa degli avvolgimenti del motore è all'80%, la coppia di avviamento può raggiungere il 64% della coppia di avviamento diretta.
La coppia di avviamento può essere regolata tramite il rubinetto.
Sono ancora ampiamente utilizzati oggi.
L'Y-Δ è adatto per l'avviamento senza carico o con carico leggero.
È anche il più semplice ed economico tra tutti gli avviatori a tensione ridotta da utilizzare con altre apparecchiature.
Oltre a ciò, l'avviatore stella-triangolo ha il vantaggio che il motore può essere fatto funzionare nella configurazione a stella quando il carico è leggero.
In questo caso la coppia nominale può essere adattata al carico, il che aumenta l'efficienza del motore e riduce il consumo energetico.
Analisi completa dell'avvio con riduzione della pressione, avvio graduale e avvio della conversione di frequenza
1、Problema di prezzo
Naturalmente i convertitori di frequenza sono i più costosi, mentre gli avviatori a tensione ridotta Y-Δ e con trasferimento automatico sono relativamente economici.
Per i progetti con input minori, l’economia sarà la scelta preferita.
2, problema controllabile per il trasformatore automatico
Y-Δ, l'avvio a tensione ridotta con trasferimento automatico è semplice, ma solo avvio.
Tuttavia, in caso di elevata automazione, si prevede che venga utilizzato meno spesso, anche per l'avviamento graduale.
Il controllo di un semplice motore mediante un convertitore di frequenza, inclusa velocità e tensione, non è paragonabile ad un avviamento a tensione ridotta o ad un avviamento graduale.
Questo è il motivo per cui i convertitori di frequenza sono preferiti nelle linee di produzione grandi o altamente automatizzate per eseguire lavori sui motori.
3、Comunicazione di rete
L'inverter stesso può essere collegato in rete e monitorato tramite la propria porta di comunicazione integrata o estesa.
L'avvio graduale può anche eseguire un po' di monitoraggio, ma per ottenere il monitoraggio in tempo reale dei motori passo-passo, ma anche l'avvio a tensione ridotta, l'avvio graduale non può essere paragonato.
4、Manutenzione
Poiché gli avviatori a tensione ridotta Y-Δ e con trasferimento automatico sono relativamente semplici, sono naturalmente anche i più facili da manutenere.
In realtà sono molto contrario all'uso dell'avvio graduale, se non scelgo l'inverter, sceglierò sicuramente direttamente Y-Δ o l'avvio a tensione ridotta con trasferimento automatico.
L'inverter è in grado di avviare e arrestare gradualmente il motore, quindi per carichi relativamente grandi, Y-Δ, autotrasformatore o avvio graduale non sono adatti all'inverter.
Confronto di conoscenze aggiuntive
1. Avviatori statici e convertitori di frequenza
Sia i convertitori di frequenza che i dispositivi di avviamento graduale appartengono alla categoria dell'avviamento a tensione ridotta.
Sebbene i convertitori di frequenza riducano principalmente la tensione dopo la riduzione della frequenza, la coppia costante è a piena tensione.
L'avvio graduale è il processo di avvio dalla tensione 0 alla piena tensione modificando l'angolo di conduzione del tiristore.
Il convertitore di frequenza è completamente controllato e può essere controllato tramite segnali di strumentazione per controllare la velocità del motore in qualsiasi momento.
L'avviatore statico può essere utilizzato solo a scopo di riduzione della tensione quando il nuovo motore viene avviato e arrestato.
2. Metodi di avviamento dei motori elettrici in generale
Metodi comuni di avviamento di nuovi motori: avviamento diretto a piena tensione, avviamento a tensione ridotta con trasferimento automatico, avviamento Y-Δ, avviamento graduale, avviamento a frequenza variabile, ecc.
Laddove sia la rete che il carico lo consentono, si preferisce l'avviamento diretto in quanto è facile da manipolare e controllare ed è più economico.
Sebbene l'autotrasformatore sia un dispositivo di avviamento antiquato, può essere adattato alle esigenze di un'ampia gamma di carichi utilizzando le prese multiple dell'autotrasformatore per ridurre la tensione e ottenere una coppia di avviamento maggiore.
Il metodo di avviamento stella-triangolo ha buone caratteristiche di corrente e scarse caratteristiche di coppia, quindi è adatto solo per l'avviamento a vuoto o con carico leggero, ma questo metodo è il più semplice ed economico e può far risparmiare consumo energetico nel funzionamento a carico leggero.
Tutti questi metodi di avviamento sono classificati come avviamento a tensione ridotta graduale, con l'ovvio svantaggio che durante il processo di avviamento si verifica una corrente di spunto secondaria.
3. Confronto tra soft start e metodi tradizionali di avviamento a tensione ridotta
①Nessuna corrente di spunto
Quando si avvia un motore CC, l'avviatore statico aumenta gradualmente l'angolo di conduzione del tiristore, facendo sì che la corrente di avviamento del motore aumenti linearmente da zero al valore impostato.
L'avviatore statico non ha alcun impatto sui motori CC, il che migliora l'affidabilità dell'alimentazione, attenua l'avvio, riduce la coppia di impatto sui macchinari di carico e prolunga la durata della macchina.
2.Funzione di arresto graduale
Cioè, una decelerazione graduale e un arresto graduale, possono superare gli svantaggi dell'arresto istantaneo dell'alimentazione, ridurre l'impatto sui macchinari pesanti, evitare l'effetto del colpo d'ariete dei sistemi di approvvigionamento idrico di alta gamma e ridurre i danni alle apparecchiature.
③Parametri iniziali regolabili
La corrente di avviamento può essere regolata liberamente e in modo continuo sulla corrente di avviamento ottimale, a seconda del carico e delle caratteristiche di protezione del relè della rete.
Gli avviatori statici e i convertitori di frequenza sono due prodotti completamente diversi.
I convertitori di frequenza vengono utilizzati laddove è richiesta la regolazione della velocità e la loro uscita non modifica solo la tensione ma anche la frequenza.
Un inverter ha tutte le caratteristiche di un soft starter, ma è molto più costoso e complesso di un soft starter.
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