Tengo un ventilador que arranca con arranque suave de ABB. Se detiene automáticamente cuando comienza a funcionar y no se informa ninguna falla durante el arranque suave.
1 Introducción Los arrancadores suaves se utilizan cada vez más debido a su tamaño pequeño, par ajustable, arranque suave, impacto pequeño y función de parada suave. Tienen el potencial de reemplazar los reductores de voltaje de acoplamiento automático tradicionales. -Tendencia de inicio reductor de conversión de ángulo. Dado que los arrancadores suaves son un equipo de arranque desarrollado recientemente en los últimos años y carecen de la correspondiente experiencia en diseño y uso, los motores asíncronos de jaula son el equipo eléctrico más utilizado. Dado que la corriente de entrada cuando el motor se arranca directamente es muy grande, especialmente el arranque directo de un motor de gran capacidad, causará interferencias en la red eléctrica y otras cargas e incluso pondrá en peligro el funcionamiento seguro de la red eléctrica. Los métodos de arranque por descompresión se utilizan según las diferentes condiciones de trabajo. Los primeros métodos incluyen reactancia o resistencia en serie, autotransformador en serie, conversión delta de siglo estrella, etc. Desde la década de 1970, se han promovido en ingeniería los arrancadores suaves fabricados con tecnología de regulación de voltaje CA por tiristores. Este arrancador suave es un novedoso dispositivo de control de motor que integra arranque suave del motor, parada suave, ahorro de energía de carga ligera y múltiples funciones de protección. En el extranjero se le llama arrancador suave. El arrancador suave se compone principalmente de tres tiristores paralelos opuestos y sus circuitos de control electrónico conectados en serie entre la fuente de alimentación y el motor controlado. El principio de funcionamiento del arrancador suave es que el circuito de control utiliza diferentes métodos para controlar el ángulo de conducción de los tres tiristores paralelos opuestos, de modo que el voltaje de entrada del motor aumenta gradualmente desde cero con una relación funcional preestablecida hasta el final del arranque, dando el motor a plena tensión para lograr un arranque suave. Durante el proceso de arranque suave, el par de arranque del motor aumenta gradualmente y la velocidad también aumenta gradualmente. Sobre la base de lo anterior, al incorporar tecnología de control del factor de potencia y utilizar microprocesadores en lugar de circuitos de control analógicos, los primeros arrancadores suaves se han convertido en arrancadores suaves inteligentes. Esta conferencia analiza principalmente los principios actuales de la tecnología de arranque suave, los resultados de las aplicaciones y los problemas en diversos campos de la industria. 2 Breve descripción de la tecnología de arranque suave 2.1 Necesidad de la aplicación de la tecnología de arranque suave Los motores generalmente utilizan métodos de arranque de descompresión de acoplamiento automático y descompresión de conversión de ángulo de estrella. En este caso, el más utilizado es el método de arranque reductor de conversión de ángulo de estrella. Método, el motor El par es proporcional al cuadrado del voltaje aplicado al estator del motor. El arranque con voltaje reducido significa que el motor reduce el voltaje aplicado al devanado del estator del motor durante el proceso de arranque. Suponiendo que el voltaje de arranque U = 0,5 Ue, el par cuando arranca el motor es de 0,25 Mm, es decir, el par de arranque es solo 1/4 del par máximo del motor. Si el voltaje U aumenta al voltaje nominal Ue del motor en este momento, el par del motor saltará repentinamente de 1/4 a Mm. Este proceso de arranque es brusco y no suave, por lo que también se le llama arranque difícil. Generalmente, la tecnología de control de arranque por reducción de voltaje tiene poca confiabilidad e inestabilidad. Cada arranque y parada causará un impacto en la red eléctrica y el equipo mecánico, provocando una serie de problemas técnicos. Por ejemplo: bajo este método de control, la válvula de salida del motor de la bomba de agua debe cerrarse herméticamente al arrancar y solo se puede arrancar con carga baja, de lo contrario, el interruptor se disparará y afectará el arranque normal del motor. En general, el método de arranque tradicional tiene los siguientes problemas: (1) Tiene un gran impacto en la red eléctrica, lo que afecta la calidad del suministro de energía y requiere un gran margen para el transformador (2) Tiene un gran impacto en; equipo mecánico y reduce la vida útil del equipo (3) El tiempo de conmutación del inicio Y?Δ generalmente se establece según la experiencia y no debe usarse en situaciones donde se requiere un inicio estable para el proceso de producción. El arranque suave utiliza un dispositivo regulador de voltaje para aumentar automáticamente el voltaje de arranque de manera continua y suave dentro del tiempo de arranque especificado hasta alcanzar el voltaje nominal. En este momento, el par del motor aumentará suavemente hasta que alcance el valor máximo Mm y finalice el proceso de arranque. El arranque suave puede hacer que el motor arranque y se detenga libremente, reduce el ralentí y ahorra energía. Los arrancadores suaves también tienen las siguientes ventajas: ① Reducen la fuerza de impacto y extienden la vida útil del equipo ② Seleccionan diferentes métodos de arranque según las diferentes cargas para mejorar las características de aceleración/desaceleración; ③ Funciones de protección integrales; ④ Mejorar la confiabilidad; ⑤ Combinar diferentes objetos de carga modificando parámetros ⑥ Inteligente, puede comunicarse con PLC, etc. 2.2 Clasificación de la tecnología de arranque suave Existen varios métodos diferentes de tecnología de arranque suave para motores, como el arranque suave magnético, el arranque suave SCR y el arranque suave por resistencia hidráulica. Entre ellos, el arranque suave SCR es el más utilizado.
Los tipos de arranque incluyen: (1) Arranque suave con corriente ilimitada Al arrancar, la corriente de arranque continúa aumentando en una pendiente determinada hasta que se completa el arranque, durante el cual no hay límite en la corriente de arranque. Debido a que este método de arranque no limita la corriente de arranque, tiene un mayor impacto en la red eléctrica y generalmente no se utiliza para situaciones de arranque con cargas pesadas. (2) Arranque suave de corriente constante en rampa. Este método de arranque consiste en aumentar gradualmente la corriente de arranque en la etapa inicial del arranque del motor. Cuando la corriente alcanza un valor preestablecido, permanece constante hasta que se completa el arranque. Durante el proceso de arranque, la tasa de aumento y cambio de corriente se puede ajustar y configurar de acuerdo con la carga del motor. Si la tasa de aumento actual es grande, el par de arranque será grande y el tiempo de arranque será corto. Este método de arranque es el más utilizado y es especialmente adecuado para arrancar cargas como ventiladores y bombas. (3) Inicio del impacto del pulso. Al comienzo del arranque, el tiristor está cerca de la conducción total en un tiempo muy corto y luego regresa a un ángulo de conducción más pequeño para realizar un arranque suave normal de corriente constante. Es adecuado para ocasiones en las que el par de fricción estática es grande durante el arranque. (4) Inicio del paso. El método de inicio por pasos consiste en hacer que la corriente de inicio alcance rápidamente el valor establecido en el menor tiempo posible al iniciar. Al ajustar el valor establecido de la corriente de inicio, se puede lograr el efecto de inicio rápido. 2.3 Principio de la tecnología de arranque suave SCR El arrancador suave combina tecnología de electrónica de potencia, tecnología de control automático y tecnología de microcomputadora de un solo chip. Es un dispositivo de arranque inteligente totalmente digital diseñado especialmente para motores asíncronos trifásicos. El principio básico es realizar el control de arranque y parada del motor controlando el dispositivo de potencia, es decir, el silicio controlado. Adopta el principio de funcionamiento de la pendiente de voltaje para controlar la salida de voltaje al motor para que aumente desde un valor inicial configurable. un tiempo de pendiente ajustable a la tensión total de la fuente de alimentación. Por lo tanto, se reducen los requisitos de capacidad para el suministro de energía del motor y se reduce el impacto en la red de suministro de energía y la transmisión mecánica. El arrancador suave utiliza un tiristor antiparalelo trifásico como regulador de voltaje, que está conectado entre la fuente de alimentación y el estator del motor. Este circuito es similar a un circuito rectificador de puente trifásico totalmente controlado. El microcontrolador interno ajusta y cambia el tiempo de disparo del pulso de disparo para cambiar el tamaño del ángulo de disparo, ajustando así el voltaje del terminal aplicado al devanado del estator. El rendimiento de arranque de los motores asíncronos tiene principalmente dos indicadores: corriente de arranque múltiple y par de arranque múltiple. El arrancador suave cambia el voltaje de alimentación aplicado al motor durante el arranque para reducir la corriente de arranque y el par de arranque. Los métodos de arranque tradicionales de los motores eléctricos incluyen descompresión de acoplamiento automático, descompresión Y/△, etc. Las características más comunes son circuitos de control simples, par de arranque no ajustable, corriente de impacto secundaria y par de impacto sobre la carga. El arranque suave puede proporcionar el 50% de la corriente de arranque duro de un motor estándar y el 20% de la corriente de arranque duro de un motor de alta eficiencia. La función de limitación de corriente del arranque suave puede limitar eficazmente la sobretensión, evitar el par de impacto innecesario y el impacto de la corriente en la red de distribución, y reducir eficazmente la activación falsa de interruptores de línea y contactores para motores que arrancan y paran con frecuencia, puede controlar eficazmente; El aumento de temperatura del motor y prolonga la vida útil del motor. Actualmente, el arrancador suave más utilizado y común en ingeniería es el arrancador suave de tiristor (SCR). Principio de arranque suave SCR: inserte un tiristor trifásico en serie entre la fuente de alimentación trifásica y el motor, y utilice el principio de control de cambio de fase SCR para cambiar su ángulo de disparo. Al arrancar, el voltaje del terminal del motor aumenta gradualmente desde cero con. el ángulo de conducción del SCR, y se puede ajustar. El voltaje de salida y la velocidad del motor aumentan gradualmente hasta que se alcanza el par de arranque y se completa el proceso de arranque. La salida del arrancador suave es un proceso de aumento de voltaje suave (y puede tener un; función de limitación de corriente) hasta que el SCR esté completamente encendido y el motor funcione al voltaje nominal; en este momento, el contactor de derivación está conectado (para evitar la contaminación armónica de la red eléctrica durante el funcionamiento y extender la vida útil del SCR); el motor entra en un estado de funcionamiento estable; al detenerse, primero se corta el contactor de derivación y luego el ángulo de conducción suave del SCR en el arrancador disminuye gradualmente de alto a bajo, lo que hace que el voltaje de suministro trifásico disminuya gradualmente. La velocidad disminuye gradualmente de alta a cero y se completa el proceso de estacionamiento. El arrancador suave SCR está diseñado utilizando tecnología de monitoreo dinámico de detección de vectores de corriente y voltaje, que no cambia las características operativas originales del motor; utiliza tecnología de bucle de bloqueo de fase y una microcomputadora de un solo chip, y está diseñado en base a la relación lógica; del oscilador controlado por voltaje para bloquear la señal de sincronización trifásica. Un sistema de disparo de tiristor que controla el cambio de fase del pulso de salida. Al detectar la corriente, controla que el voltaje de salida aumente linealmente hasta el voltaje total en un cierto. manera lineal, limitando la corriente de arranque y realizando un arranque suave del motor.
La función de parada suave extiende enormemente la vida útil del contacto eléctrico. ④Estructura simple, peso ligero, sin ruido y tamaño reducido. Como control sin contacto, la vida útil del arrancador suave es mucho más larga que la del contactor tradicional. Si se usa correctamente, puede durar décadas, no requiere mantenimiento y es fácil de instalar, operar y usar. El proceso de arranque suave y gradual del arrancador suave puede reducir la vibración y el ruido del equipo, extender la vida útil del motor y la maquinaria accionada y mejorar el ambiente de trabajo para los trabajadores. ⑤ Se pueden seleccionar varias protecciones, como sobrecorriente, sobrecarga y corte de energía, para garantizar la seguridad de los equipos y motores. El arranque suave puede proporcionar información de diagnóstico rápido de fallas para el monitoreo y protección de equipos, como límite de corriente, sobrecarga, falla de fase, calado del rotor, etc. El usuario puede especificar el valor de configuración de protección y el rendimiento de la protección es confiable. Algunos arrancadores suaves también tienen funciones de identificación automática de secuencia de fases y protección de secuencia de fases. 6. Con interfaz RS-232C estándar, con función de comunicación. El arrancador suave inteligente transmite datos a través de una interfaz estándar y se puede integrar en la red para lograr un control descentralizado y una gestión centralizada. Su configuración totalmente digital y sus funciones de control externo son muy fáciles de usar y rentables. El arrancador suave inteligente tiene una interfaz hombre-máquina amigable. Muestra el voltaje de trabajo, la corriente de trabajo y la corriente máxima durante la operación. Muestra la categoría de falla cuando ocurre una falla. Tiene una conveniente interfaz de control externo y tiene control de inicio retardado. , entrada de control de parada suave y salida de relé de retardo de inicio y salida de relé de falla y otras funciones. 3.3.2 Características de arranque del arrancador suave inteligente ①Tipo de limitación de corriente: limitar la corriente de arranque, reducir la caída de voltaje de arranque, ajuste arbitrario, configuración del teclado. ②Tipo de control de voltaje: establezca el porcentaje de caída de voltaje permitido, mida automáticamente la caída de voltaje y limite la caída de voltaje, controle de forma adaptativa la corriente de arranque midiendo la caída de voltaje, el microprocesador memoriza automáticamente los datos de depuración y la operación es monitoreada automáticamente por un programa inteligente durante el funcionamiento. ③Tipo de control de par: controla las características operativas del motor durante el arranque y la parada, protección contra sobrecarga del motor y del arrancador, protección de la maquinaria de transmisión, elimina el par de sobretensión y reduce la corriente de impacto, y controla la aceleración dentro de un par de intervalo determinado y ajusta el par del motor a requisitos de la aplicación. ④Control de par más tipo patada: si el tiempo de inicio del control de par es largo, el par estático se supera mediante patada de par y se acelera el ciclo de arranque. 3.3.3 Características de parada del arrancador suave inteligente ① Parada libre: apagado libre, apagado por falla externa, reinicio automático programable. ②Parada suave: La parada suave (0~200s es parada libre) es autoconfigurable. La forma tradicional de detener un motor eléctrico es la parada libre, que se logra mediante un corte de energía instantáneo. Sin embargo, muchos equipos, como cintas transportadoras y elevadores, no son adecuados para una parada repentina. La función de parada suave simplemente puede cumplir con este requisito. Después de recibir la señal de parada suave, el ángulo de conducción del tiristor disminuye gradualmente y se necesita un cierto período de tiempo para pasar al apagado total, es decir, el voltaje del terminal del motor disminuye gradualmente hasta cero. El tiempo de estacionamiento se puede configurar según las necesidades reales. ③ Parada de frenado: 0~60S autoconfigurable, parada forzada.