Запуск трехфазного двигателя от генератора обычно рассматривается как вопрос выбора мощности. Это вопрос покупки. Генераторная установка должна обеспечивать пусковую нагрузку двигателя, а не его рабочую нагрузку, и эта нагрузка может в несколько раз превышать постоянную. Но на большинстве объектов снижение нагрузки с помощью пускового устройства обходится дешевле, чем покупка генераторной установки достаточной мощности, чтобы её покрыть.
«Купите генератор помощнее» — это самая дорогая фраза в этой области, и зачастую это неправильная покупка.
Вы уже знаете структуру ловушки. Суммарная стоимость нагрузки равна одному числу, комплект оборудования заказывается в соответствии с ним, и первый запуск двигателя отключает всю установку. Далее следует более сложная часть. Мы рассмотрим, что именно делает комплект оборудования во время запуска, переключение, которое отключает больше установок, чем первоначальный скачок напряжения, арифметические вычисления, сравнивающие мощность пускового устройства с мощностью генератора, и что делать в тот день, когда запуск все же не удается.
Мы производим трехфазные электростанции мощностью до 3,000 кВт и регулярно говорим покупателям, что им нужна модель меньшей мощности.
Пришлите нам паспортную табличку двигателя и способ запуска, и мы сообщим вам, какой вариант дешевле: комплект или стартер. Свяжитесь с нашей инженерной командой →
Основные выводы
- Обычно пусковое устройство обходится дешевле: устройства плавного пуска работают с перебоями. На 30-60% ниже, чем у аналогичного частотно-регулируемого привода.и за небольшую часть стоимости сэкономленной мощности генератора.
- Реальным пределом является падение напряжения, а не ток. Большинство промышленных нагрузок допускают отклонение в 15-20%; при отклонении примерно на 35% контакторы выходят из строя.
- переход звезда-треугольник может вызвать второй приток воздуха, больший, чем первый. Именно это приводит к срабатыванию защитных механизмов.
- Начиная крупнейший двигатель первым А сброс другой нагрузки ничего не стоит и позволяет уменьшить её размер на определённую величину.
- Иногда честный ответ — это более широкий набор вариантов. В этой статье вы узнаете, когда это происходит.
Почему запуск трехфазного двигателя от генератора — это важное решение при покупке.
Расчеты мощности генератора являются общедоступными и краткими, поэтому здесь они не повторяются. В нашем руководстве по трехфазным дизельным генераторам подробно описан расчет пусковой мощности в кВА, буквенный код NEMA и принцип работы каждого метода запуска. Если вы еще не производили эти расчеты, начните с них.
Эта статья продолжает тему, начатую в предыдущей. Зная начальный спрос, у вас есть два способа его удовлетворить. Вы можете купить комплект, который поглощает скачки напряжения, или же уменьшить скачки напряжения, купив комплект меньшей мощности.
Эти два маршрута имеют разную стоимость, и разница зачастую больше, чем цена стартового билета. Остальная часть статьи посвящена сравнению этих двух вариантов.
Для расчета тока, который должно выдерживать ваше распределительное устройство во время запуска, в нашем руководстве по трехфазным генераторам приведены соответствующие данные.
Что происходит при запуске трехфазного двигателя генератора?
На практике устройство видит не просто большую нагрузку. Оно видит шаг вперед, и то, как оно реагирует на этот шаг, определяет, будет ли старт успешным.
Какое падение напряжения допустимо при запуске двигателя?
Напряжение на клеммах резко падает в первые мгновения запуска, а затем восстанавливается. Важен именно показатель глубины.
- 15-20% это обычный рабочий предел для общих промышленных нагрузок.
- О 10% когда чувствительная электроника использует одну и ту же шину
- Примерно 35%Магнитные стартеры могут выпасть, а не продолжить движение.
Восстановление имеет такое же значение, как и глубина провала. Напряжение генератора должно вернуться как минимум к 90% от номинального при подаче нагрузки, что означает, что устойчивый провал напряжения не превышает 10% ( Buckeye Power Sales ). Глубокий провал, который мгновенно компенсируется, можно пережить. Неглубокий провал, который длится долго, — нет, и скорость восстановления зависит от характеристик генератора, которые описаны в нашем руководстве по техническим характеристикам генераторов.
Эти цифры являются причиной того, что «эмпирические правила», которые вы найдете, расходятся друг с другом. Каждое из них — это замаскированное ограничение падения напряжения, и правильное ограничение зависит от того, что еще подключено к вашей шине.
Когда вместо стартера отключается стартер, а не комплект
Глубокий провал не всегда приводит к остановке двигателя. Он может привести к выходу из строя стартера.
Контакторы, удерживаемые в замкнутом состоянии магнетизмом, размыкаются, когда напряжение падает достаточно сильно. В этом случае двигатель теряет питание в середине разгона, движется по инерции и либо перезапускается при восстановлении напряжения, либо останавливается, потребляя ток, вызывающий блокировку ротора. Механически удерживаемые пусковые устройства позволяют избежать этого, поэтому они стоят дороже и их рекомендуют использовать для пусковых нагрузок с затрудненным запуском.
Аналогичный шум появляется на конце нагрузки, когда кабели имеют недостаточное сечение, но причина другая. Это проблема с проводником, и наше руководство по электрическому подключению генераторной установки описывает её. Эта статья посвящена провалу напряжения на генераторной установке.
Переходный период, который большинство людей пропускают
Вот та неудача, которая настигает людей, и о ней редко пишут.
Пусковое устройство типа «звезда-треугольник» запускает двигатель при пониженном напряжении до тех пор, пока он не приблизится к рабочей скорости, после чего переключается на рабочее напряжение. В варианте с обычным разомкнутым переходом двигатель кратковременно отключается во время этого переключения.
В этот момент двигатель представляет собой вращающийся генератор без источника питания. Когда контакты снова замыкаются, его можно повторно подключить, нарушив синхронизацию с источником питания, и результирующий ток может превысить первоначальный пусковой ток. Затем генератор, переживший пуск, срабатывает при переключении.
Пусковое устройство с закрытым переходом поддерживает постоянное соединение двигателя и предотвращает его срабатывание. Если ваш агрегат срабатывает через секунду-две после успешного первоначального запуска, следует заподозрить неисправность переключателя, а не самого агрегата.
Во сколько обходится снижение начального спроса
Сколько стоит каждый метод?
Приведенные ниже диапазоны мощности указаны по данным рынка для двигателей мощностью от 7.5 до 37 кВт и могут значительно различаться в зависимости от марки и типа электрощита, необходимого для объекта. Рассматривайте их как порядки величин, а не как коммерческие предложения.
| Способ доставки | Типичная стоимость устройства | Это позволяет экономить ресурсы и сокращать производственные мощности. |
|---|---|---|
| Прямо онлайн | базовый уровень, контактор и защита от перегрузки | нет |
| Звезда-дельта | низкий уровень, панель и таймер | умеренному |
| Мягкий пускатель | около 200-800 долларов | большой |
| VFD | около 400-1,800 долларов | большой, плюс регулировка скорости |
Цена устройства не отражает реальной разницы в стоимости установки. Частотно-регулируемый привод (ЧРП) обычно требует линейного реактора, иногда фильтра и экранированного кабеля, а также панельного охлаждения, чего не требуется для устройства плавного пуска. Эти дополнительные компоненты могут увеличить стоимость установки ЧРП на 20-40% по сравнению с ценой самого устройства и в два-три раза по сравнению с устройством плавного пуска для тех же задач.
Влияние каждого метода на начальную нагрузку описано в технических характеристиках, предоставленных производителями, а в руководстве по применению продукции Cummins указаны коэффициенты снижения.
Однако, сравнение, которое имеет значение, касается не плавного пуска и частотно-регулируемого привода. Важно сравнить любой из них с мощностью генератора, которую он потребляет.
Набор, который вы можете уменьшить.
Снижение пускового тока не просто меняет пусковые характеристики. Оно может изменить и саму машину, которую вы покупаете.
Рассмотрим показательный пример. Двигатель с большим пусковым усилием, подаваемым непосредственно на цепь, переводит требуемый комплект в следующий типоразмер. Устройство плавного пуска существенно снижает скачок напряжения, и тот же двигатель теперь подходит для комплекта на один типоразмер меньше. Если этот шаг выгоднее, чем стоимость пускового устройства, то пусковое устройство оказывается бесплатным.
Это полный процесс расчета; стоит все это просчитать на бумаге, прежде чем размещать заказ. Пример из практики, касающийся проекта водоочистки, иллюстрирует сравнение аналогичных вариантов в большем масштабе: при одинаковых условиях запуска решение на основе генератора стоит 180 000, тогда как решение с плавным пуском стоит всего 75 000.
Дмитрий рассчитал стоимость резервного генератора для зерносушилки с одним большим вентиляторным двигателем. Для прямого пуска требовался генератор на две ступени мощнее рабочей нагрузки, и расчет стоимости затормозил проект. Устройство плавного пуска для этого единственного двигателя снизило требуемую мощность генератора, и в итоге общая стоимость оказалась ниже, чем при использовании только более крупного генератора. Никто не предлагал ему такой вариант, потому что поставщик генераторов не продавал пусковые устройства.
Сколько стартов нужно сделать, чтобы получить оплату за старт?
Возьмите дополнительные затраты на более крупный комплект и разделите их на годовые затраты, которые влечет за собой альтернативный вариант с пусковым устройством. Устройство плавного пуска, стоящее несколько сотен долларов, по сравнению с комплектом стоимостью в несколько тысяч, окупается в первый же день, потому что генератор покупается один раз, как и пусковое устройство.
Расчеты меняются, когда у вас много двигателей. Один пусковой механизм на каждый двигатель быстро увеличивает общую стоимость, и в этом случае комплект немного большего размера может оказаться более дешевым вариантом.
Запуск нескольких трехфазных двигателей от одного генератора.
Последовательность отключений и сбросы нагрузки
Правило последовательности — это самая дешевая емкость, которую вы когда-либо купите, потому что она бесплатна.
Сначала запустите самый мощный двигатель, отключив все остальные от сети, затем подключайте остальные по очереди. Одновременные запуски суммируют свои импульсные нагрузки и требуют определенного размера на мгновение, длящееся секунду, в соответствии с руководством по выбору размеров FHWA . При последовательном запуске вся система всегда включает только самый мощный двигатель плюс рабочую нагрузку.
Сброс нагрузки — это тот же принцип, но преднамеренно применяемый. Отключение некритичной нагрузки на несколько секунд, пока мощный двигатель разгоняется, освобождает уже имеющуюся у вас мощность, и это ничего не стоит, кроме управляющего сигнала.
Следует помнить об одном важном моменте, касающемся последовательности запусков. Комплект, запускающий двигатель один раз, не должен запускать его дважды подряд, поскольку двигателю нужно время, чтобы восстановить скорость, а генератору — напряжение. Необходимо оставлять перерыв между запусками и проверять, восстановилось ли напряжение в комплекте, прежде чем включать следующий двигатель.
Надя руководила складом погрузочно-разгрузочных работ, где два конвейера запускались одновременно и почти каждое утро вызывали срабатывание аварийной сигнализации. Решением проблемы стал таймер последовательного включения и выгрузка некритичной груза из склада, при этом никаких капитальных затрат не потребовалось. А вот сигнализация, которая «нуждалась в замене», на самом деле не нуждалась в замене.
Начальные методы, которые ничего не стоят
Прежде чем вкладывать какие-либо средства, проверьте, на что способно данное оборудование.
- Запустите двигатель без нагрузки. Компрессор с разгрузочным клапаном или машина с муфтой сцепления запускаются практически без нагрузки. Соответственно, потребность в пусковом моменте снижается.
- Отключите приводное оборудование Для первого запуска, а затем подключите его, когда система будет проверена.
Эти меры ничего не стоят и иногда полностью решают проблему. Компрессор, запускающийся при закрытом разгрузочном клапане, — это совсем другое дело, чем компрессор, запускающийся при полном давлении.
Наше сравнение фазопреобразователя и генератора охватывает более широкий спектр вопросов, если вы рассматриваете альтернативы трехфазному электроустановочному устройству.
Если он по-прежнему не заводится
Лучше сосредоточиться на симптомах, чем гадать:
| Что ты видишь | Что это обычно означает | Сначала проверьте |
|---|---|---|
| Устройство срабатывает в тот же момент, когда включается двигатель. | Начальный спрос превышает возможности комплекта. | Измерьте напряжение на клеммах во время запуска. |
| Спуск происходит через секунду-две после удачного старта. | Переход от звезды к треугольнику, при котором открытый переход может вызвать второй пусковой ток. | Перейдите к закрытому механизму запуска перехода или проверьте время переключения. |
| Контактор дребезжит, и двигатель так и не набирает скорость. | Яма глубже, чем может проехать стартер. | Установите стартер с механическим креплением или уменьшите пусковые требования. |
| Сначала получается, но со следующей попытки — нет. | Недостаточно времени на восстановление между стартами. | Оставьте небольшой зазор и убедитесь, что напряжение восстановилось. |
Если начальный спрос превышает возможности набора, никакая последовательность действий или начальные ухищрения не помогут. Это правда, и иногда это правильный ответ.
Рафаэль выбрал для лесопильного завода комплект оборудования из списка, предполагавшего плавный пуск. Однако, в процессе закупок, из списка не было выбрано устройство плавного пуска, и комплект не мог запустить главный двигатель напрямую. Наилучшим решением был пуск, предусмотренный спецификацией, но и более мощный комплект, хотя и стоил бы в несколько раз дороже, тоже решил бы проблему.
В нашем ассортименте дизельных генераторов представлены модели тех размеров, для которых обычно и принимаются подобные решения.
Часто задаваемые вопросы
Что дешевле: купить устройство плавного пуска или генератор большей мощности?
Обычно используется устройство плавного пуска. Устройство плавного пуска для небольшого промышленного двигателя стоит несколько сотен долларов, в то время как мощность генератора, которую оно может снять, стоит значительно больше, а генератор покупается один раз. Исключение составляют объекты с большим количеством двигателей, где установка одного пускового устройства на каждый двигатель обходится дорого, и комплект немного большей мощности может оказаться более дешевым вариантом.
Почему мой генератор отключается при запуске двигателя?
Чаще всего падение напряжения оказывается глубже, чем может выдержать шина, и контактор отключается, а не блок останавливается. В пусковом устройстве типа «звезда-треугольник» срабатывание может произойти на этапе переключения, где обрыв цепи может вызвать второй пуск, больший, чем при первоначальном запуске. Измерьте напряжение на блоке во время запуска, чтобы отличить эти два явления.
Можно ли запустить большой двигатель от небольшого генератора?
Иногда всё зависит от способа запуска. Пусковое устройство с пониженным напряжением или привод снижают пусковую нагрузку настолько, что даже гораздо меньший по мощности привод может запустить двигатель, особенно если он запускается без нагрузки. Если же привод не может обеспечить необходимую пусковую нагрузку даже с помощью пускового устройства, никакая последовательность действий или настройка не помогут.
Как дешевле всего запустить двигатель генератора?
Запускайте его без нагрузки, запускайте его до всех остальных двигателей на автобусе и запускайте все остальные двигатели после него по очереди. Эти три действия ничего не стоят. Если мощность генератора по-прежнему находится на грани допустимого, обычно самым дешевым решением является установка устройства плавного пуска, которое может уменьшить мощность генератора, а не просто справляться с рывками напряжения.
Заключение
Запуск трехфазного двигателя от генератора сводится к одному сравнению, и это сравнение затрат. Вы можете купить генератор достаточной мощности, чтобы поглотить пусковой импульс, или же потратить меньше средств на оборудование, снижающее импульс, и купить генератор меньшей мощности.
Предел определяется падением напряжения, а не током. Держите его в пределах допустимых параметров шины, следите за переключением звезда-треугольник и располагайте двигатели в шахматном порядке, чтобы локомотив никогда не запускался дважды одновременно. Эти меры ничего не стоят и решают гораздо больше проблем, чем многие ожидают.
Там, где это не так, устройство плавного пуска обычно стоит дешевле, чем экономия мощности, которую оно обеспечивает. А там, где даже это не помогает, честным решением будет установка более мощного комплекта, а не провал продаж.
