Устройство плавного пуска (УПП) только мягко разгоняет и останавливает двигатель, а в работе он вращается с обычной скоростью от сети. Частотный преобразователь умеет то же самое, но дополнительно регулирует скорость двигателя в любой момент и в широком диапазоне. Поэтому УПП выбирают, когда нужно лишь снизить пусковой ток и удары, а частотник — когда нужна регулировка оборотов или экономия электроэнергии.
В чём разница: коротко
УПП решает одну задачу — пуск и и остановку двигателя. После разгона двигатель питается напрямую от сети, часто через встроенный шунтирующий контактор, и работает на номинальной скорости.
Частотный преобразователь управляет двигателем постоянно: плавно пускает, держит заданную скорость, меняет её по сигналу датчика, тормозит, реверсирует и защищает двигатель.
УПП дешевле и проще, частотник — универсальнее и экономичнее в эксплуатации на механизмах с переменной нагрузкой.
Как работает устройство плавного пуска
В основе УПП — пары встречно-параллельных тиристоров в фазах питания двигателя. При пуске тиристоры открываются не в начале каждой полуволны, а с задержкой, и на двигатель подаётся пониженное напряжение. Постепенно задержка уменьшается, напряжение растёт до сетевого, и двигатель плавно разгоняется.
Важный момент: УПП меняет только напряжение, а частота остаётся сетевой — 50 Гц. Поэтому двигатель не может стабильно работать на пониженной скорости, а пусковой момент при сниженном напряжении падает пропорционально квадрату напряжения. Типичное ограничение пускового тока — 2–4 номинальных тока двигателя вместо 5–7 при прямом пуске.
После разгона большинство современных УПП замыкают шунтирующий (байпасный) контактор, и двигатель работает напрямую от сети. Тиристоры при этом не греются, а потери минимальны.
Как работает частотный преобразователь
Частотный преобразователь выпрямляет сетевое напряжение, а затем инвертор на IGBT-транзисторах формирует новое трёхфазное напряжение с любой частотой — обычно от 0 до 400 Гц — и соответствующей амплитудой. Скорость асинхронного двигателя пропорциональна частоте, поэтому частотник регулирует её точно и во всём диапазоне.
При пуске частотник начинает с низкой частоты и плавно её повышает. Двигатель с первых оборотов работает в номинальном режиме по магнитному потоку, и пусковой ток не превышает номинального, а момент может достигать 150–200 % номинального. Подробнее — в статье «Что такое частотный преобразователь: устройство, принцип работы и назначение».
Сравнение частотного преобразователя и УПП
Характеристика | Устройство плавного пуска | Частотный преобразователь |
|---|---|---|
Регулировка скорости в работе | Нет | Да, от 0 до номинальной и выше |
Пусковой ток | 2–4 × Iном | Не выше 1–1,5 × Iном |
Пусковой момент | Снижен | До 150–200 % номинального |
Плавный останов | Да | Да, с точным временем торможения |
Реверс и торможение | Нет или ограниченно | Да |
Экономия электроэнергии в работе | Нет | Да, до 20–50 % на насосах и вентиляторах |
Встроенный ПИД-регулятор (давление, температура) | Нет | Да |
Защита двигателя | Базовая | Расширенная |
Гармоники и помехи в сеть | Только во время пуска | Постоянно, нужны дроссели и ЭМС-фильтр |
Размеры и нагрев | Меньше | Больше |
Стоимость при той же мощности | Ниже | Выше, обычно в 1,5–3 раза |
Главное различие — что происходит после пуска. УПП выходит из работы, и двигатель работает так же, как при прямом подключении к сети. Частотник продолжает управлять двигателем всё время работы.
Что выбрать для разных задач
Устройство плавного пуска выбирают, если:
механизм всегда работает на постоянной скорости, а проблема только в пуске — броски тока, просадки сети, удары в механике;
пуск без нагрузки или с небольшой нагрузкой: вентиляторы, центробежные насосы, компрессоры с разгрузкой, дробилки на холостом ходу;
двигатель большой мощности, а бюджет ограничен;
нужно избежать гидроудара при пуске и остановке насоса без регулировки давления.
Частотный преобразователь выбирают, если:
нужно регулировать скорость, производительность, давление или температуру;
механизм работает с переменной нагрузкой — насосы водоснабжения, вентиляция, где экономия электроэнергии окупает разницу в цене;
нужен тяжёлый пуск с высоким моментом: конвейеры под загрузкой, мешалки, экструдеры;
требуется реверс, точный останов, торможение;
в сети мало мощности, и даже 2–4-кратный пусковой ток УПП недопустим.
Механизм | Рекомендуемое решение |
|---|---|
Насос с постоянным расходом | УПП |
Насос водоснабжения с поддержанием давления | Частотный преобразователь |
Вентилятор с постоянной производительностью | УПП |
Вентиляция с регулировкой расхода воздуха | Частотный преобразователь |
Компрессор | УПП или частотник — зависит от режима работы |
Конвейер, транспортёр | Частотный преобразователь |
Дробилка, мельница | УПП, при тяжёлом пуске — частотник |
Подъёмные механизмы | Частотный преобразователь |
Если частотник уже установлен, отдельное устройство плавного пуска не нужно: плавный пуск — одна из его базовых функций.
Где купить частотный преобразователь и устройство плавного пуска
В каталоге ВсеДетали.ру представлены оба типа устройств — от компактных моделей для мастерской до промышленных приводов на сотни киловатт.
Заключение
Устройство плавного пуска и частотный преобразователь решают разные задачи. УПП — экономичный способ избавиться от пусковых токов и ударов, когда двигатель всегда работает на постоянной скорости. Частотник — полноценная система управления двигателем: плавный пуск, регулировка скорости, поддержание давления или расхода, торможение и экономия электроэнергии. Выбирайте УПП для насосов и вентиляторов с постоянным режимом, а частотный привод — везде, где скорость или производительность должны меняться.
Комментарии
Авторизуйтесь, чтобы оставить свой комментарий