Strojní zařízení nebo technologické provozy si dnes už nedovedeme představit bez 3-fázových asynchronních motorů (dále jen motorů), které pohání hydraulické stanice v lisovnách, ventilátory odsávání v lakovnách nebo dopravních tunelech, kompresory klimatizačních jednotek nebo tepelných čerpadel, míchadla v potravinářských technologiích a čerpadla v čistírnách odpadních vod nebo úpravnách vod. Podíl elektromotorů na celosvětové spotřebě energie činní 28%, z toho 21% připadá na čerpání, 17% na odvětrávání a 11% na kompresi. Hospodárný provoz elektromotorů v těchto odvětvích může přispět ke snížení celosvětové spotřeby energie.
Z hlediska spotřeby elektrické energie je rozhodující třída účinnosti elektromotru, neméně důležitý je provozní režim motoru a způsob spouštění motoru. V aplikacích, které vyžadují regulaci otáček využijeme zpravidla frekvenční měnič. Jaké řešení však navrhnout pro aplikace s konstantními otáčkami, v nichž motor trvale odevzdává zátěži více méně konstantní výkon?
Přímé spouštění
V praxi osvědčené je přímé spouštění motoru připojením k napájecí síti zpravidla elektromechanickým stykačem 3RT2, místo něhož můžete v aplikacích s velkou četností spouštění použít polovodičový stykač 3RF3. Motor se rozbíhá s maximálním krouticím momentem a odebírá také velký špičkový rozběhový proud, jehož hodnota se pohybuje typicky mezi šesti- a osminásobkem jmenovité hodnoty proudu motoru. Motory s vyšší třídou účinnosti odebírají ze sítě sice nižší jmenovitý proud, ale během rozběhu zatěžují napájecí síť vyšším magnetizačním proudem a v některých případech také vyšším rozběhovým proudem. V síti, která napájí více motorů větších výkonů se přímé spouštění motoru může projevit poklesem napětí. Zátěž motoru a převodovky jsou mechanicky namáhány rozběhovými špičkami krouticího momentu motoru, což se projeví větším opotřebením a zkrácením předpokládané životnosti zařízení, obzvlášť když je četnost spouštění vysoká.
Spouštění hvězda trojúhelník
Řada aplikací využívá spouštění hvězda-trojúhelník jako alternativu přímého spouštění motorů. Počáteční velký zapínací proud motoru je tak rozložen na dvě menší proudové špičky, první v okamžiku startu motoru se sníženou hodnotou napětí, druhá proudová špička je potom způsobena skokovým zvýšením napětí na svorkách motoru. Motor se rozbíhá s redukovaným krouticím momentem.
Kontakty tradičních elektromechanických spínacích přístrojů podléhají opotřebení při každém sepnutí a rozepnutí. Při tzv. kombinovaném spínání opotřebení v takové míře nenastává, protože zapínací (rozběhový) proud motoru je spínán, popř. omezen polovodičovými spínači tak, že zatěžování kontaktů proudovými špičkami je minimální a životnost přístrojů se tím prodlužuje (obr. 2). Softstartéry patří k přístrojům, které využívají kombinované spínání.
Spouštění softstartérem
Napětí, proud a krouticí moment motoru, jehož rozběh je řízen softstartérem, mají zcela odlišné hodnoty ve srovnání s přímým rozběhem motoru nebo se spouštěním hvězda-trojúhelník. Během řízení rozběhu motoru softstartérem roste napětí na svorkách motoru pozvolna a zapínací proudové špičky motoru jsou omezeny podle nastavení parametrů softstartéru. Motor se rozbíhá pozvolna sníženým krouticím momentem, jehož hodnotu lze ovlivnit nastavením počátečního startovacího napětí. Softstartéry snižují mechanické namáhání zátěže motoru tím, že v okamžiku zapnutí motoru nevznikají momentové rázy. Motory spouštěné softstartéry nezatěžují napájecí síť proudovými špičkam. Zapojení motorového vývodu se softstartérem je jednodušší v porovnání se zapojením hvězda-trojúhelník. Zapojování rozvaděčů je tak rychlejší.
Přehled typických vlastností softstartérů SIRIUS 3RW:
Softstartéry SIRIUS dělíme do 3 základních skupin: Basic – General – High Performance. Rozdíly mezi jednotlivými řadami jsou uvedeny v následujících odstavcích. K Basic Performance patří typové řady 3RW30, 3RW40 a 3RW50 s řízením ve 2 fázích.
3RW30
3RW40
3RW50
SIRIUS 3RW52 General Performance s řízením ve všech třech fázích
SIRIUS 3RW55 High Performance; s řízením ve všech třech fázích
Na otázku, zda je optimálním řešením softstartér nebo frekvenční měnič, nelze odpovědět obecně. Rozhodujícím kritériem je zpravidla sama aplikace a její často specifické okrajové podmínky: mechanické zatížení, nákladová hospodárnost, dodržení požadavků norem, spolehlivost, energetická bilance, apod. Frekvenční měniče se doporučují pro aplikace vyžadující regulaci otáček, zatímco softstartéry jsou vhodným řešením, jedná-li se o aplikace s konstantními otáčkami. Softstartéry v těchto aplikacích představují vcelku nenákladné řešení, které nevyžaduje náročnou údržbu ani rozsáhlé příslušenství a nabízí celou řadu předností.
Výběr vhodného softstartéru je podmíněn znalostí technických údajů motoru a především jeho zátěže. Správné dimenzování softstartéru vzhledem k zátěži motoru zajistí projekční pomůcka STS – Simulation Tool for Softstarters, kterou může stáhnout na webové stránce.
S výběrem softstartéru na základě jmenovitého výkonu / proudu motoru vám pomůže konfigurátor TIA Selection Tool, buď v online verzi anebo portable verzi.
Další usnadnění projektování přináší produktová data v digitální (elektronické) podobě, která jsou připravena pro import do vašich CAD/CAE systémů na stránkách Industry Mall a SIOS
Přehledovou brožuru SIRIUS Hybrid moderní technologie spouštění motorů můžete stáhnout na našich webových stránkách
Zeptejte se nás