Почему ротационные фазовые трансформаторы обеспечивают более плавный пуск двигателя
Одной из самых сложных с точки зрения электробезопасности аварий, которые происходят на любом объекте, является запуск промышленного двигателя. Поперечное включение большого асинхронного двигателя может привести к увеличению тока полной нагрузки в шесть-десять раз, что приводит к провалам напряжения, механической нагрузке на приводное оборудование и ненужной нагрузке на изоляцию обмоток. Хотя и статические пускатели, и частотно-регулируемые приводы (ЧРП) являются жизнеспособными вариантами, вращающийся трансформатор (фазовый), особенно с прецизионным проектированием, разработанным компанией Jiangsu Ryan Electric, считается особенным благодаря плавному ускорению, превосходному качеству энергии и суровой долговечности, которые делают их лучшими в тяжелой промышленности, то есть в удаленных или сложных местах.
Физика плавного пуска: понимание пускового тока
Чтобы понять, почему вращающийся фазовый трансформатор наиболее эффективен при настройке двигателя, сначала важно знать, что называется пусковым током. Ротор двигателя обеспечивает низкий импеданс для подачи электроэнергии в состоянии покоя. Единственными ограничениями для первого заряда тока являются сопротивление статора и реактивное сопротивление рассеяния, которые приводят к тому, что индуктивность магнитного поля должна быть индуцирована до нуля. Такая неожиданная утечка реактивной мощности может привести к тому, что оставшееся оборудование на том же фидере выйдет из строя, активируется-деактивируется мерцающий свет, контактные формы упадут на землю и хрупкая электроника выйдет из строя.
Для этого используются вращающиеся фазовые трансформаторы, обычно работающие как автотрансформаторы, но представляющие собой более общую схему двигатель-генератор, которая обеспечивает контролируемое сопротивление во время пускового цикла. Пусковой ток также поддерживается на управляемом уровне во время ускорения, поскольку напряжение на клеммах двигателя не устанавливается на нежелательные уровни, такие как 600 процентов и выше, а устанавливается на управляемых уровнях, таких как 200-300 процентов тока полной нагрузки. Невероятно тонкая обмотка трансформаторов Ryan Electric VPI даже обеспечивает этот низковольтный пуск, а системы изоляции с вакуумной пропиткой гарантируют отсутствие горячих точек или искажений напряжения, которые могли бы оказать вредное долгосрочное воздействие на здоровье двигателя.
Чем роторные конструкции отличаются от статических преобразователей
Вращающийся фазовый трансформатор можно просто спутать, поскольку это слово можно интерпретировать как нечто среднее между двумя совершенно разными технологиями: вращающейся машиной и невращающимися электромагнитными устройствами. Наиболее целесообразными из них при плавном пуске двигателя являются те, которые включают в себя и их комбинацию.
Обычные статические фазовые преобразователи используют конденсаторы и полупроводниковые переключатели для формирования синтетической третьей фазы, но имеют тенденцию генерировать несбалансированные напряжения и неприятный пусковой момент. Во вращающихся фазовых преобразователях двигатель физического вращения используется для добавления вращательной инерции или для сглаживания вращательного падения напряжения при запуске. Однако эти системы необходимо поддерживать, и они потеряют эффективность. Эта технология Ryan Electric основана на преимуществах вращающихся систем, но ротор не движется, поэтому она основана на улучшенной конструкции трансформатора. Наш автотрансформатор со специальной обмоткой обеспечивает несколько значений запуска с ленточным током 50, 65 и 80 В, что обеспечивает медленный запуск двигателей, поскольку первоначальный импульс тока отводится магнитной цепью трансформатора. Это роторный (со стационарным) эффект, который сочетает плавность поворотной системы с надежностью стационарной системы в наших прочных и защищенных от атмосферных воздействий корпусах, способных выдерживать самые сложные условия работы.
Регулирование напряжения и контроль крутящего момента во время ускорения
Ограничивающее плавное пусковое отключение тока не только ограничивает крутящий момент на кривой ускорения. Двигатель не будет выдавать необходимый крутящий момент, необходимый для преодоления потребностей в отрыве нагрузки, и будет глохнуть и перегреваться при слишком низком напряжении. Обратное переключение напряжения может привести к механическому поражению шестерен, ремней и муфт.
Вращающиеся фазовые трансформаторы Ryan Electric были разработаны с четким пониманием поведения крутящего момента двигателей. Мы можем устранить моменты разомкнутой цепи, которые вызывают переходный момент крутящего момента, работая с последовательностью отводов с закрытым переходом, которая не создает у двигателя впечатления разомкнутой цепи во время пускового цикла. Чтобы поддерживать постоянную нагрузку при ее изменениях, наши конструкции поддерживают постоянным выходное напряжение, которое обеспечивает двигатель постоянной мощностью, необходимой для его разгона до полной скорости. Такая точность особенно важна в приложениях, где существует высокая инерционная нагрузка, например, в дробилках, конвейерах и компрессорах, где резкий запуск приведет к механическому и дорогостоящему простою. Трансформаторы также проходят испытания в наших лабораториях, сертифицированных CNAS, чтобы убедиться, что трансформатор способен работать в смоделированных условиях запуска двигателя под давлением, так что, когда трансформатор находится в полевых условиях, он действительно работает, как показывают инженерные расчеты.
Долгосрочные преимущества: снижение стресса, продление срока службы оборудования.
Этот плавный запуск двигателя заслуживает внимания даже после первых нескольких секунд работы. Все детали электрической и механической системы испытывают меньшую нагрузку при ускорении.
Контролируемый запуск распространяется на сам двигатель, меньшая термическая нагрузка на обмотки и изоляцию. Прямой пуск создает большие токи и вызывает сильный нагрев I²R, что приводит к более высокой скорости старения изоляции и может привести к преждевременному выходу из строя. Ротационные фазовые трансформаторы Ryan Electric снижают мощность за счет отключения этих токов, тем самым значительно увеличивая срок службы двигателя. Ниже меньше ударов по механическим компонентам и шестерням, подшипники и муфты изнашиваются меньше. Вверх по линии распределительное устройство и система распределения на объекте испытывают меньшие токи повреждения и меньшие провалы напряжения, что исключает нежелательное отключение других нагрузок. Для клиентов, находящихся в удаленных местах, таких как шахты в Южной Америке или нефтяные месторождения на Ближнем Востоке, такая надежность означает прямой перенос меньшего числа посещений для технического обслуживания, а также меньшую общую стоимость владения. Наши глобальные сертификаты, а также опыт совместного предприятия с Eaton помогают Ryan Electric предлагать вращающиеся фазовые трансформаторы, которые не только запускают двигатели, но и защищают целые системы на десятилетия надежной службы.
