Villanymotor Indításának Vezérlése és Működése

Az ipari üzemekben dolgozó beruházó, tervező és üzemeltető szakemberek körében gyakran felmerülő kérdés az, hogyan lehet a kisfeszültségű hálózaton elindítani a közepes vagy nagy teljesítményű aszinkron motorokat úgy, hogy a hálózati oldalon jelentkező korlátokat és a hajtott technológia igényeit is figyelembe vesszük. Még a széleskörűen elterjedt csillag-delta indítók különböző technológiákban való alkalmazhatósága is gyakran előforduló kérdés, ugyanakkor a legújabb elektronikus motorindító berendezések felhasználásának kérdéseiről kevés szó esik.

Az energiahatékony rendszerek kialakításához a rendszer egészének figyelembevétele szükséges. Az energiahatékony alkatrészek használata fontos, de a helyes motorvezérlési mód (fix vagy változtatható fordulatszám) kiválasztása is kritikus fontosságú. A motoros alkalmazások kb. 80% -át fix sebességgel működtetik a leghatékonyabban. Változtatható sebességű meghajtó (Frekvenciaváltó) használata ilyen rendszerrel rendkívül hatékony, függetlenül a működtetett motor hatékonyságától.

Az IE3 motorok használata lehetőséget nyújt a hatékonyság maximalizálására és az üzemeltetési költségek megtakarítására. Kifejlesztettük az EMX4 motorindító készüléket, hogy ideális partner legyen az IE3 motorok működtetéséhez.

A Motorindítók Újradefiniálása

Az EMX4 Motorindító új mércét állít a soft start technológiára. Az EMX4 nemcsak kisebb és nagyobb teljesítményű, hanem az új vezérlési és védelmi funkciókkal van ellátva, hanem bemutatja a játékot megváltoztató intelligens kártya képességét is. Ha intelligens kártyát illeszt az EMX4-be, a szuper intelligens motorvezérlőből a teljes rendszervezérlővé válik.

Az EMX4 intelligens kártya újradefiniálja a lágyindító szerepét. A megfelelő intelligens kártya telepítésével az EMX4 képes teljes rendszervezérlőként működni. Az intelligens kártyák iparági vagy alkalmazás-specifikus funkcionalitást nyújtanak, és könnyen beilleszthetők az EMX4-be, megkönnyítve a rendszer tervezését, telepítését és beállítását.

Villamos futóművek: típusok és jellemzők

Azáltal, hogy átalakítja az EMX4-et egy iparági specifikus intelligens kártyával, a rendszert célszerűen fel lehet építeni az intelligens vezérlés és kommunikáció egy központi pontja köré. Ennek a technológiának a használata javítja a rendszer általános hatékonyságát, és biztonságosan felügyeli a lágyindító működését.

Az EMX4 motorindító egyszerre tartalmaz indító, motor és rendszer védelmi funkciókat, riasztásokkal kiegészítve, hogy figyelmeztesse Önt az esetleges problémákra. Abban az esetben, ha a legrosszabb történik, a Power Through és a Emergency Run funkciók lehetőséget adnak arra, hogy a futás folytatását választhassák.

Az EMX3 egy átfogó motorkezelő rendszer a legigényesebb lágyindítási és leállítási alkalmazásokhoz. A funkciók lenyűgöző választékával, beleértve az AuCom innovatív XLR-8 technológiáját, az EMX3 kiváló teljesítményt és soha nem látott rugalmasságot kínál kompakt és felhasználóbarát csomagban.

Az EMX3 speciális lágyindítóként, tokozatában standard termékként vagy egyedi tervezésű megoldásként is kapható.

A CSXi kompakt lágyindítók átfogó motorindítási és védelmi megoldást jelentenek. Ezek a kompakt, megbízható lágyindítók biztosítják a legújabb állandó áramindítási technológiát és a robusztus TVR lágy leállítást, hogy csökkentse a motor elektromos és mechanikai igénybevételét. A CSXi emellett alapvető motorvédelmi funkciókat is tartalmaz, amelyek biztosítják a motor működését.

Motorfelni tudnivalók BMW tulajoknak

A CSX soft start vezérlők megbízható, könnyen használható lágyindítási megoldások a motorjához. A maximális egyszerűség érdekében tervezték ezeket a kompakt lágyindítókat, amelyek időzített feszültségi rámpa lágyindítását és lágy leállítását biztosítják, és tökéletesen illeszkednek a meglévő motorvezérlő központjába.

A CSX kismérete és az integrált bypass relék megkönnyítik a telepítést, és lehetővé teszik, hogy a lágyindító kompakt, korlátozott szellőzésű szekrényekbe illeszkedjen. A konfigurálás olyan egyszerű, mint három forgókapcsoló, a távoli kijelző és kommunikációs lehetőségek pedig problémamentesen integrálhatók a közös vezérlő hálózatokba.

A CSXi egy kompakt és könnyű lágyindító egység, ezért alkalmas kis helyiségekben történő telepítésre, és ideális helyettesíti a meglévő motorvezérlő központokban lévő idősebb indítókat.

A CSX egy kompakt és könnyű Motorindító egység, így kis szekrényekben történő telepítésre is alkalmas, és ideális helyettesítő az idősebb gyátmányú lágyindítók helyére.

A lágyindítók előnyei:

Csökkent mechanikai igénybevétel az indítás során
Képes működni túlterhelések esetén
Az elakadt terhelések okozta károk megelőzése

A csillag/delta az pénzmegtakarítás végett van, mert a motor indítóárama sokszorosa az üzeminek, és ehhez több amperes biztosíték kell, ami pénz. Azért a motornak sem mindegy, nehogy ám csak pénzkérdés legyen. Van sok olyan hajtás, ahol nem is szabad deltában indítani. Elhiszem, hogy a nagyobb motorok nincsenek felkészítve a deltában való indításra (vagy vékony a tekercshuzal, vagy a csapágy nem bírja ki az indítónyomatékot).

V70 tanksapka ajtó motor javítás

A kalickás forgórészű aszinkron motorok forgórészének tekercse megnövelt ellenállású rudakból és/vagy különleges horonyformákkal készül annak érdekében, hogy a motor megfelelő indítónyomatékkal rendelkezzen. Az ilyen motorokat hálózatra kapcsolva az indítónyomaték a névleges érték 1...2,2-szerese, a kiviteltől és a típustól függően.

A közepes és nagy teljesítményű, kalickás forgórészű aszinkron motorok esetében elsősorban a nagy áramfelvétel csökkentése érdekében van szükség a direkt indítástól eltérő indítási mód alkalmazására. Gyakran a hajtott technológia is igényli a mechanikai szempontból is lágyabb indítási megoldások alkalmazását.

A csökkentett feszültséggel történő indítás másik módja az elektronikus lágyindítók alkalmazása. Ezek a berendezések ellenpárhuzamos tirisztorokból kialakított váltakozó áramú szaggatók. Az indulás pillanatában a beállított értékre korlátozzák a motor áramát és vagy a teljes felpörgésig megtartják azt (hagyományos lágyindító berendezések), vagy a szükséges nyomatéknak megfelelően szabályozzák az indítás alatt, mint a nyomatékvezérlésű lágyindítók és így lineáris fordulatszám-növekedést (állandó gyorsulást) biztosítanak.

Tehát a lágyindítók alkalmazásánál is - mivel csökkentett feszültséggel történő indításról van szó - a motor indítónyomatéka csökken. Az indítóáram általában a névleges motoráram 1,5...7-szerese között állítható, a terhelőnyomatéknak megfelelően.

A hajtott technológiák egyre gyakrabban igénylik a nyomaték korlátozását indítás alatt. Ezért születtek kifinomultabb vezérlési móddal működő lágyindító berendezések. Ilyen a nyomatékvezérlésű lágyindító. Ez a lágyindító berendezés kalkulálja a motor nyomatékát és igyekszik az indítóáramot úgy vezérelni, hogy a terhelőnyomaték feletti túlnyomaték állandó értékű maradjon. Ebből kettős előny származik. Egyrészt a felső fordulatszám-tartományban nem marad fent feleslegesen a nagy motoráram, aminek hatására csökken a motor igénybevétele, másrészt a gyorsulás állandó értékű lesz, vagyis lineáris felfuttatás biztosítható, ami a technológia számára kedvező. Tehát ezek a berendezések nem csak villamos szempontból lágyindítók, hanem mechanikai szempontból is.

A tekercselt forgórészű - más néven csúszógyűrűs - aszinkron motorok forgórész-tekercsének ellenállása kicsi a kalickás forgórészű motorokhoz viszonyítva. Ezek a motorok nem alkalmasak direkt indításra, mivel indításkor a motor árama akkora lenne, aminek hatására károsodna a motor (deformálódhatnak a tekercsfejek és sérülnek a csúszóérintkezők), másrészt a kis forgórészellenállás miatt nagyon csekély lenne az indítónyomaték (a névleges érték 0,2...0,3-szorosa). Így ezeknek a motoroknak az indítása a forgórészkörbe iktatott indító ellenállással történik, ami csökkenti az indítási áramot, másrészt növeli a motor indítónyomatékát (a szlip növelése által). Ezt az ellenállást indítás közben fokozatosan ki kell iktatni. (Ilyen motorokat általában nehéz indítású technológiákban alkalmaznak - ma már egyre ritkábban -, melyeket kalickás forgórészű aszinkron motorral indítani nem lehetne.

Frekvenciaváltóval történő táplálás esetén az aszinkron motor felfuttatása (akár rövidrezárt forgórészű csúszógyűrűs, akár kalickás motor) a frekvencia folyamatos növelésével történik. Így a felfuttatási idő tetszőlegesen megszabható, csökkentve ezzel a mechanikai igénybevételt (Ideális lágyindítás). Ezzel a táplálási móddal megvalósítható a névlegesnél jóval kisebb motorárammal történő felfuttatás (ha a motor terhelése ezt lehetővé teszi).

A feszültséginverteres frekvenciaváltók egy vezéreletlen egyenirányítón keresztül csatlakoznak a táphálózatra. Ebből következően felfuttatás alatt és a teljes üzem alatt is a hálózati cosφ értéke végig 1 marad. (A készülék a meddőenergiát maga állítja elő a motornak.) Így a teljesítményfelvétele tiszta wattos. Mivel a frekvenciaváltók nem csak a motor indítására alkalmasak, hanem jellegüknél fogva az aszinkron motor fordulatszámának folyamatos változtatására is, a gyakorlatban ezek a készülékek legtöbb esetben fordulatszám-szabályozóként üzemelnek.

Magyarország villamosenergia-termelése az utóbbi években mintegy 40 TWh/év, az egész világ villamosenergia-termelése pedig 26000 TWh/év volt. Nemzetközi felmérések szerint a megtermelt villamos energia 25%-át szivattyús rendszerek, feleekkora mennyiséget ventilátorok, kompresszorok üzemére fordítanak. A villamosenergia-termelésnek pedig 16%-át vízerőművek, 2,5%-át szélerőművek állítják elő. Így nyilvánvaló, hogy az áramlástechnikai gépek és áramlástechnikai rendszerek tervezőinek, beruházóinak és üzemeltetőinek óriási a felelőssége, hogy törekedjenek e gépcsalád hatékonyságának optimumára.

A Robindale Új-Zéland egyik legnagyobb tejüzem, és a legmagasabb szintű megbízhatóságot követeli meg. "Ekkora szivattyúkkal fontos volt a megfelelő biztonság" - mondja Gary. "Testreszabott megoldásra volt szükségünk egy olyan vállalattól, amely elkötelezett a biztonsági megoldások és a szolgáltatás iránt. Az AuCom lágyindítók minden előnyét megadják számunkra, ha a motorvezérlést egy adott területen dolgozó szakembertől kapjuk."

A CSXi soft starterek könnyen telepíthető plug-in kommunikációs interfészek segítségével integrálódnak a meglévő DeviceNet, Modbus, Profibus vagy Ethernet hálózatba. Az opcionális távvezérlő telepíthető távoli vezérlésre, beleértve az áramot, a hőmérsékletet és az indító állapotát.

A fokozott személyi biztonság és védelem érdekében az AuCom szigetelő ujjvédőket fejlesztett ki, amelyek gyorsan és egyszerűen felszerelhetők a 75 kW ~ 110 kW CSX sorozatú egységekre az IP20 védelem biztosítása érdekében.

Nálunk a 7.5Kw-os szivattyúk simán deltába mentek. Nem is volt kivezetve mind a hat vezeték. Felváltva ment kettő, három úszókapcsolóval.

Csillag-delta indítás

A kalickás forgórészű motorok csökkentett feszültséggel történő indításának egyik módja a csillag-delta átkapcsolással megvalósított indítás. Induláskor a motor tekercseire jutó feszültség a névleges érték √3-a. Az indítás pillanatában az áramfelvétel csak 2...2,6-szoros és ennek következtében a motor indítónyomatéka a direkt indításnál kifejtett érték harmadára csökken, mivel a motor nyomatéka a feszültség négyzetével arányos.

Tehát előnyként jelentkezik a viszonylag kis áramfelvétel és a kis túlnyomaték, ami lágyabb felfutást eredményez, de a kis motornyomaték hátrányos is lehet a feltüntetett terhelés jelleggörbéjétől eltérő jellegű technológiáknál. Például a szállítószalag, keverő- vagy adagolóhajtásoknál (gyűjtőnéven anyagmozgató hajtásoknál) történő alkalmazás esetén, ahol a nyomatékigény induláskor is a névleges érték közelében van (esetleg túl is lépi azt), vagyis ebben az esetben a motor nem tud elindulni, „beragad” a lecsökkent indítónyomaték miatt. Ebből következően minden esetben külön mérlegelést igényel az, hogy az adott technológiához ez az indítási mód alkalmazható-e.

A csillag/delta egy alkatrésztemető, na meg pénz. Csak akkor érdemes használni ha a gép vagy a villamos hálózat igényli.

A 2.ábra a kékkel jelölt görbék a csillag-delta indításkor kialakuló motoráramot és motor nyomatékot mutatják. Látható a terhelő nyomaték feletti kis túlnyomaték és az átkapcsoláskor jelentkező áram- és nyomatékugrás.

A legtöbb esetben fordulatszám-szabályozóként üzemelnek. Azonban sok olyan technológia van, melyek egyébként nem igényelnének fordulatszám-szabályozót (főleg a nehéz indítású technológiák), de más módon nem indíthatók kalickás forgórészű aszinkron motorral.

Az affinitás kapcsán a 4. fejezetben láttuk, hogy az áramlástechnikai gép fordulatszámának változtatásával a térfogatáram lineárisan, a fajlagos munka (szállítómagasság, össznyomáskülönbség) négyzetesen változik. Ezt használjuk ki ennél a vezérlési, illetve szabályozási módnál.

Fontos azonban, hogy a (4.13), (4.14) arányosságok csak a 4.2. ábra szerinti affin parabolák pontjai között érvényesek. A Qk térfogatáramot biztosító új fordulatszám meghatározását az alábbi ábra alapján végzett gyors számolás segíti.