Плавный пуск для кран балки своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 28.08.2024

Плавный пуск асинхронного электродвигателя необходим для продления его срока эксплуатации и минимизации работ, связанных с устранением возможных поломок.

Необходимость плавного запуска

Для того чтобы обеспечить необходимую пусковую мощность, следует увеличить номинальную мощность питающей сети. По этой причине оборудование может значительно подорожать. Причем очевиден и перерасход электроэнергии.

Одним из недостатков асинхронного электродвигателя является большой ток пуска. Он превышает номинальный в 5 — 10 раз. Ток с большими бросками может также возникнуть при торможении двигателя или при его реверсе. Это ведет к нагреву обмоток статора, а также слишком больших электродинамических усилий в частях статора и ротора.

Если вследствие возникшей аварийной ситуации двигатель перегрелся и вышел из строя всегда рассматривается возможность его ремонта. Но после перегрева параметры трансформаторной стали изменяются. Отремонтированный электродвигатель обладает номинальной мощностью на 30% меньшей, чем у него была ранее.

Для того чтобы ток ограничить используют пусковые реакторы, автотрансформаторы, резисторы и устройства плавного пуска двигателей — софт-стартеры.

Прямой запуск

В электросхеме прямого пуска машина непосредственно подключена к сетевому напряжению питания.

На схеме выше показана характеристика пускового тока при прямом старте. При таком подключении повышение температуры в обмотках машины минимальное.

Подключение осуществляется с помощью контактора (пускателя). В схеме применяется реле перегрузки для защиты электродвигателя. Однако такой метод применим, когда нет ограничений по току.

Во время старта машины пусковой момент ограничивают, чтобы сгладить резкий рывок, вследствие которого могут выйти из строя механические части привода и подсоединенные механизмы.

По этой причине производители крупных электродвигателей запрещают их прямой пуск.

Управление стартом по этой схеме состоит из трех контакторов, реле перегрузки и реле времени, управляющим контакторами.

Такой способ эффективен, но применяется он не всегда.

Старт через автотрансформатор

Этот способ применяется с использованием в электросхеме автотрансформатора, который соединен с машиной последовательно. Он служит для того, чтобы запуск произошел при пониженном на 50 — 80% от номинального напряжении. Вследствие этого пусковой ток и вращающий пусковой момент уменьшатся. Временной интервал переключения от пониженного напряжения к полному корректируется.

Однако здесь есть и недостаток. В процессе работы машина переключается на сетевое напряжение, что приводит к резкому скачку тока.

Устройства плавного пуска

В условиях плавного старта асинхронной машины с использованием в электросхеме силового блока тиристоров подается ток несинусоидальной формы. Ускорение и торможение происходят за короткий промежуток времени. Многие собирают устройство плавного пуска своими руками. Это намного снижает его цену.

В этой схеме тиристоры подключены в цепи параллельно по встречному принципу. К общему электроду поступает управляющее напряжение. Такое устройство принято называть симистором. В случае трехфазной системы он присутствует в каждом проводе.

Для того чтобы отвести тепло, выделяемое при нагревании полупроводников, применяются радиаторы. Габариты, вес и цена устройств при этом возрастает.

Существует и другой вариант для решения проблемы нагрева. В схему подключают шунтирующий контакт. После старта контакты замыкаются. В этом случае возникает параллельная цепь, сопротивление которой меньше сопротивления полупроводников. А ток, как известно, выбирает путь наименьшего сопротивления. Пока происходит этот процесс, симисторы остывают. Пример такого подключения приведен ниже на рисунке.

Типы устройств плавного старта

Их можно разделить на четыре категории.

Регулирующие пусковой момент. Принцип действия их таков, что они осуществляют контроль одной фазы. Но при контроле плавного старта не снижают пусковые токи. Поэтому спектр применения их ограничен.
Регулирующие напряжение с отсутствием сигнала обратной связи. Работают они по заданной программе и являются одними из самых распространенных в использовании.
Регулирующие напряжение с сигналом обратной связи. Их принцип действия — способность менять напряжение и регулировать величину тока в заданном диапазоне.
Регулирующие ток с наличием сигнала обратной связи. Являются самыми современными из всех устройств подобного типа. Обеспечивают наибольшую точность управления.

Софт-стартеры

Современные устройства плавного пуска выполнены, на микропроцессорах. И это существенно увеличивает их функциональные возможности по сравнению с аналоговыми. Эти устройства называют софт-стартерами. Они увеличивают срок службы исполнительных механизмов и самих электродвигателей.

С ними старт электродвигателя происходит с постепенным увеличением напряжения. Кроме этого, регулируется время разгона и время его торможения. Для того чтобы пониженное начальное напряжение не могло в электросхеме значительно снизить пусковой момент, его устанавливают в диапазоне 30 — 60% от номинального.

Плавная регулировка напряжения дает возможность плавного ускорения двигателя до номинальной скорости.

Необходимо отметить, что с применением софт-стартеров уменьшилось количество реле и контакторов в электрической цепи. Само по себе устройство софт-стартеров не является сложным. Они просты в монтаже и эксплуатации. Электросхема подключения показана на рисунке справа.

Однако существует ряд особенностей, которые обязательно следует учитывать при их выборе.

Блок плавного пуска миниатюрен и имеет две клеммы. Они выпускаются разными производителями, но параметры у них идентичны.

Далее в хозмагазине приобрел розетку. В данном случае это стандартная розетка Легранд, я ее выбрал и из-за большого корпуса, внутри которого я и предполагал разместить пусковой блок, и из-за качества самого изделия, многими из которых я уже пользовался в прошлом. Розетка стоила 175 рублей.

Розетка для будущей системы плавного пуска может быть любой, лишь бы корпус был просторный, с пустотками, я выбрал Легранд.

Для полного счастья мне не хватало кабеля (найду в коробке с электрикой двухметровый кусок) и вилки, ее я тоже не покупал, а нашел в своих запасах, ну, скажем, на все про все можно положить еще сто рублей, так что по затратам, если все посчитать, получилось 675 рублей.
Еще понадобится дощечка, чтобы на ней смонтировать розетку и пара саморезиков – ими надо будет закрепить розетку к деревянной площадке.
Ну что же, все комплектующие подготовлены, буду творить!
Для начала разбираю розетку и начинаю думать над тем, как подружить ее с блоком пуска.

Блок идеально вписывался в габариты корпуса розетки, но серая площадка основания не вставала на место.

Необходимо было удалить фрагмент нижней розеточной площадки, что я и сделал при помощи мини-ножовки и ножа.

Теперь блок надежно позиционировался в корпусе розетки, а серая площадка занимала свое положенное место, не выступая за края корпуса, не топорщась.

Розетку я решил установить на деревянную основу, для этого мне отлично пригодился обрезок шведского паркета. Разметку производил при помощи угольника, оставив с одной стороны припуск в пару-тройку сантиметров. Для чего этот выступ? Да хрен знает, мне показалось, что так удобнее будет и брать удлинитель в руки и он станет устойчивей. А еще, если потребуется, можно просверлить в выступе пару отверстий и прикрепить его к стене в мастерской, чтобы быстро переключаться с инструмента на инструмент.

Для начала - размечу материал при помощи угольника и карандаша. Вырезав ножовкой деревянную основу, тщательно зашкуриваю ее, сглаживая углы.

Качество зашкуриваемой поверхности должно быть на высоте, кому охота вместо удобства и комфорта заниматься вытаскиванием заноз из пальцев?

Теперь настало время монтажа. Прикладываю к деревянной площадке пластиковую подошву розетки и размечаю место креплений шилом.

Два коротких самореза с широкими шляпками отлично фиксируют пластиковую деталь на деревянной площадке.

На другом конце провода устанавливаю вилку, тут комментарии, как говорится, излишни.

При установке вилки существует только одна сложность – маразматическая. Иногда я забываю сначала пропустить на провод корпус и начинаю с чувством крепить контактную группу. Опомнившись выругаюсь и раскручиваю винты обратно!

Устанавливаем плавный пуск крана на подъём, перемещение тельфера, передвижение балки. Устройство плавного пуска (УПП) или, как его ещё называют, софтстартер, позволяет удерживать ток, напряжение и прочие параметры асинхронного двигателя в безопасных пределах при запуске. В результате, пусковые токи снижаются, двигатель не перегревается, нет рывков в механических приводах. Обеспечивается мягкий старт и торможение.

Преимущества плавного пуска крана:

предупреждение раскачивания груза;
снижение риска механических повреждений в результате резкого рывка;
снижение потребления электроэнергии;
повышается срок службы оборудования;
цена ниже, чем при установке частотного преобразователя.

Устройство плавного пуска для кран-балки

При запуске асинхронных двигателей кран-балки возникает высокий пусковой ток (при запуске он может превосходить номинальный в 6-8 раз) и невозможность согласования крутящего момента двигателя с моментом нагрузки. Эти факторы приводят к износу изоляции обмоток, пробивке медного провода, подгоранию контактов, полному выходу из строя привода, вала. А резкий рывок механически повреждает детали. Плавный пуск мостового крана обеспечивает медленный разгон вращения ротора (вала). Это снижает пусковые токи, позволяет избежать рывков и сохранить все детали в рабочем состоянии.

Стоимость плавного пуска для кранов

В целом, цена зависит от:

особенностей двигателей;
технических характеристик крана;
условий эксплуатации;
характеристик сети;
режима работы крана.

Подготовим расчет стоимости производства и монтажа грузоподъемного механизма по вашему ТЗ

Читайте также: