№2 / 2014 / статья 8

Устройства плавного пуска Sirius: легкий разгон электродвигателя

Алексей Попов, Сергей Попов (г. Воронеж)

Расширенная линейка устройств плавного пуска электродвигателей Sirius производства компании Siemens обеспечивает универсальное решение практически для всех случаев применения электроприводов переменного тока. По сравнению с трехфазными преобразователями частоты и пускателями переключением схемы обмоток со «звезды» на «треугольник» в устройствах Sirius достигается радикальное уменьшение пускового тока, снижение нагрузки на питающую сеть и возможность управления пуском и торможением. При написании статьи в значительной степени использовались оригинальные тексты, предоставленные Siemens.

Благодаря надежности, неприхотливости, возможности использования в тяжелых условиях эксплуатации, невысокой цене трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АД КЗР) получили широкое распространение в промышленном электроприводе. При этом прежде, чем их использовать в работе, необходимо решить проблемы, возникающие в процессе их пуска: уменьшить до приемлемых уровней механический удар в машине и скачок нагрузки на питающую электросеть.

Традиционные способы пуска АД КЗР

Рис. 1. Изменение действующего значения напряжения на обмотках АД КЗР с течением времени при различных способах пуска

Рис. 1. Изменение действующего значения напряжения на обмотках АД КЗР с течением времени при различных способах пуска

Простейший способ пуска АД КЗР заключается в прямом мгновенном подключении к питающим шинам (рисунок 1), при помощи комбинации из «переключательного компонента» (контактора) и «защитного компонента» (автоматического выключателя или/и плавкого предохранителя). В условиях прямого пуска с помощью контактора сам двигатель и питающая сеть подвергаются воздействию полной величины пускового тока. В зависимости от характеристик применяемого АД КЗР пусковой ток может достигать восьмикратной величины по сравнению с номинальным (рисунок 2). Этот ток вызывает значительную просадку напряжения в питающей сети, что неблагоприятно сказывается на других потребителях и проявляется, например, в колебаниях светового потока (фликере) систем освещения. Поэтому применение прямого пуска ограничено электроприводами малой мощности, примерно до 5,5 кВт. Проблема прямого пуска заключается не только в резком увеличении потребляемого из сети тока, но и в значительном увеличении крутящего момента (рисунок 3), прикладываемого к механической части электропривода. Повышенная величина момента может вызывать, например, обрыв ленты транспортера или приводного ремня, вращающего вентилятор. Даже если немедленной аварии не происходит, в любом случае повышенные ударные нагрузки при пуске электропривода вызывают необходимость более частого обслуживания машины, чем при более щадящих условиях пуска. Соответственно, увеличиваются эксплуатационные расходы на электропривод.

Рис. 2. Скоростные характеристики АД КЗР при различных способах его пуска

Рис. 2. Скоростные характеристики АД КЗР
при различных способах его пуска

Рис. 3. Механические характеристики АД КЗР при различных способах пуска

Рис. 3. Механические характеристики АД КЗР при различных способах пуска

Ощутимое преимущество по сравнению с прямым пуском обеспечивает способ пуска переключением обмоток «звезда – треугольник». В этом случае электродвигатель изначально подключается к питающей сети при соединении трехфазной обмотки «звездой» с последующим переключением обмоток в «треугольник» по истечении установленной выдержки времени. Преимуществом этого решения является снижение напряжения, первоначально подаваемого на обмотки (рисунок 1), до 58% от номинальной величины. Соответственно, пусковые ток и вращающий момент уменьшаются в 1,73 раза по сравнению с прямым пуском АД КЗР при первичном соединении обмоток «треугольником», как показано на рисунках 2…3. Однако этого выигрыша зачастую недостаточно для достижения приемлемой работы электропривода, и, кроме того, сравнительно сильные броски тока и крутящего момента АД КЗР все равно имеют место при переключении схемы обмотки со «звезды» на «треугольник». Таким образом, пускатель электродвигателя переключением «звезда – треугольник», в общем-то, имеет недостатки, схожие с аналогичными при прямом пуске, хотя этот способ и может применяться для более мощных приводов.

Уменьшение электрических и механических нагрузок на питающую сеть и электропривод с помощью устройства плавного пуска

Радикальное решение рассмотренных выше проблем при пуске АД КЗР достигается плавным повышением напряжения на его обмотках с помощью тиристорного регулятора напряжения переменного тока. Схема включения электродвигателя через трехфазный регулятор показана на рисунке 4. Устройства плавного пуска регулируют эффективное напряжение, подаваемое на обмотки АД КЗР с помощью импульсно-фазового управления тиристорами, постепенного увеличивая его величину от начальной, задаваемой пользователем, до полного сетевого напряжения (рисунок 1). На рисунке 5 схематично показано, как происходит постепенное уменьшение угла включения тиристоров и, соответственно, увеличение действующего напряжения. В процессе пуска устройство плавного пуска ограничивает не только потребляемый из питающей сети ток (рисунок 2), но и крутящий момент (рисунок 3), и, таким образом, исключает механические удары, неизбежные при прямом пуске или пуске переключением «звезда – треугольник». Таким образом просадка напряжения питающей сети и динамические механические перегрузки электропривода могут быть надежно снижены. В качестве типичных задач, которые позволяют решать устройства плавного пуска АД КЗР, можно назвать, в частности, уменьшение скачков давления и исключение гидроударов в насосах, плавный пуск конвейера, исключающий повреждение транспортируемого на нем груза, обеспечение медленного набора скорости рабочим органом машины, если это требуется техпроцессом, плавное торможение электропривода и т.п. Причем эти результаты достигаются совместно с самыми обычными, недорогими электродвигателями.

На рисунке 1 показано, как изменяется во времени эффективная величина напряжения, подаваемого на статор АД КЗР, при различных способах пуска:

  • прямое подключение электродвигателя к питающей сети;
  • пуск переключением обмоток «звезда-треугольник»;
  • плавный пуск (линейный закон нарастания напряжения от начальной величины до полного напряжения питающей сети).

На рисунке 2 представлены скоростные характеристики АД КЗР при прямом пуске, пуске переключением обмоток «звезда» – «треугольник» и при использовании устройств плавного пуска. В последнем случае обеспечивается значительное снижение неблагоприятного воздействия пусковых токов АД КЗР на питающую сеть и электромотор. На рисунке 3 показаны механические характеристики в аналогичных условиях:

  • при прямом пуске (естественная механическая характеристика, зависящая от параметров применяемого АД КЗР);
  • при пуске переключением обмоток «звезда» – «треугольник» (суперпозиция естественных механических характеристик АД КЗР при 58% и при полном напряжениях питания, соответственно);
  • при плавном пуске (потенциально достижимы любые характеристики в пределах естественной механической характеристики применяемого АД КЗР).

В последнем случае обеспечивается значительное снижение перегрузок механической части электропривода в процессе пуска.

Рис. 4. Принцип регулирования действующего значения напряжения, подаваемого на обмотки АД КЗР, с помощью тиристорного регулятора в составе устройства плавного пуска

Рис. 4. Принцип регулирования действующего значения напряжения, подаваемого на обмотки АД КЗР, с помощью тиристорного регулятора в составе устройства плавного пуска

На рисунке 4 показана упрощенная электрическая схема силовой цепи электропривода на основе АД КЗР и устройства плавного пуска (вариант регулирования по всем трем фазам). Рисунок 5 схематично показывает, как происходит импульсно-фазовое регулирование действующего значения переменного напряжения, подаваемого на обмотки электродвигателя. По мере уменьшения угла включения тиристора α происходит увеличение напряжения на статоре АД КЗР.

Рис. 5. Регулирование действующего значения напряжения, подаваемого на АД КЗР, посредством импульсно-фазового управления тиристорами устройства плавного пуска Sirius

Рис. 5. Регулирование действующего значения напряжения, подаваемого на АД КЗР, посредством импульсно-фазового управления тиристорами устройства плавного пуска Sirius

Устройства плавного пуска АД КЗР Sirius

Подразделение Siemens Industry Automation Control Products выпускает серию устройств плавного пуска Sirius, реализующих рассмотренные выше принципы работы. Они обеспечивают:

  • плавность работы электропривода;
  • радикальное уменьшение пускового тока АД КЗР, что улучшает надежность двигателя, повышает допустимую частоту включений привода или, в некоторых случаях, открывает возможность применения электродвигателя меньшей мощности;
  • уменьшение просадки напряжения питающей сети и соответствующего негативного влияния на других электропотребителей;
  • снижение нагрузки на электрооборудование питающей сети;
  • ограничение механических перегрузок и исключение ударов в электроприводе в процессе пуска;
  • простоту управления пуском;
  • возможность установки желаемых характеристик пуска (начальных значений напряжения на обмотках АД КЗР, его тока, момента, и динамику их последующего изменения) в соответствии с требованиями применения электропривода;
  • необслуживаемые силовые коммутационные элементы;
  • меньшие габариты электрооборудования, по сравнению с пускателем переключением «звезда» – «треугольник»;
  • меньшие трудоемкость, стоимости и сроки электромонтажа, по сравнению с пускателем переключением «звезда» – «треугольник»;
  • интеграцию в модульную систему электрооборудования Sirius.

В конечном итоге, все вышеперечисленные факторы значительно улучшают надежность и срок службы промышленного оборудования, повышают качество выполнения его целевых функций, уменьшают эксплуатационные расходы на обслуживание и простои оборудования в ремонте.

Серия устройств плавного пуска Sirius предназначена для использования в составе электроприводов с АД КЗР в диапазоне мощностей 0,5…1200 кВт. Механические силовые контакты, интегрированные в устройства плавного пуска Sirius, предотвращают рассеивание мощности в тиристорах после завершения процесса пуска. В замкнутом состоянии во время шунтирования силовых вентилей эти контакты защищаются интегрированной электронной системой подавления появления дуги. Она гарантирует, что эти шунтирующие контакты не будут повреждены в случае неисправностей в работе оборудования, вызванных, например, кратковременными прерываниями подачи питающего напряжения системы управления, механическими ударами и вибрацией, или вследствие дефектов контактов из-за износа, например, катушек электромагнитов или нажимных пружин контактов.

Линейка устройств плавного пуска Sirius состоит из трех семейств, различающихся функциональными возможностями и, соответственно, ценой и областями применения. Наиболее простые устройства плавного пуска 3RW30 предназначены для легких условий пуска стандартных трехфазных АД КЗР мощностью до 55 кВт со свободным выбегом при останове электропривода. Они оснащены только минимально необходимым функционалом, но зато отличаются невысокой ценой и предельно малыми габаритами. Для электроприводов АД КЗР, решающих более сложные задачи, предназначено семейство 3RW40. Эти устройства позволяют осуществлять не только плавный пуск машины, но и плавную остановку в соответствии с требуемым законом изменения частоты вращения. В устройства плавного пуска 3RW40 интегрированы электронные защиты двигателя от перегрузки, силовых тиристоров – от перегрева и, опционально, защита электромотора с помощью термистора. Кроме того, 3RW40 реализуют ограничение токов в силовой цепи с настраиваемой величиной уставки. На основе устройств плавного пуска 3RW40 могут быть созданы электроприводы с АД КЗР мощностью до 250 кВт при легких и умеренно тяжелых условиях пуска. Семейство 3RW44 предоставляет наиболее широкие функциональные возможности, расширяющие базовый функционал устройств плавного пуска 3RW40. Они способны работать в составе электроприводов с тяжелыми и особо тяжелыми условиями пуска при мощности двигателя до 710 кВт (при стандартном включении тиристоров и обмоток двигателя) и до 1200 кВт (при включении по схеме «тиристоры внутри треугольника»). При работе электропривода в установившемся режиме на фиксированной скорости они могут полноценно заменять частотные преобразователи, обеспечивая выигрыш по цене комплексного решения в несколько раз.

Технология управления «polarity balancing»

Для эффективного улучшения технико-экономических характеристик устройств плавного пуска Sirius семейства 3RW30 и 3RW40 выполнены по схеме с двумя активно регулируемыми фазами. В них реализована фирменная технология управления «polarity balancing» для исключения компонент постоянного тока в фазных токах электродвигателя. При регулировании трехфазного АД КЗР по двум фазам неуправляемый ток в третьей представляет собою сумму двух активных фаз. Это ведет к сильной асимметрии формы тока в третьей фазе в процессе пуска двигателя. На этот феномен нельзя повлиять, но он не критичен для большинства применений. Помимо асимметрии, при тиристорном регулировании в двух фазах АД КЗР в обмотках возникают вышеупомянутые компоненты постоянного тока, которые могут вести к сильному акустическому шуму мотора, проявляющемуся при напряжениях на обмотках менее половины номинальной величины. Патентованная технология «polarity balancing» надежно подавляет эти компоненты постоянного тока в процессе пуска электродвигателя. При этом обеспечивается требуемый темп увеличения частоты вращения вала АД КЗР, его крутящего момента и тока. В результате качество пуска с точки зрения уровня создаваемых акустических шумов почти достигает аналогичных характеристик электроприводов с управлением по всем трем фазам. Это обеспечивается непрерывной динамической подстройкой или балансировкой между собой полуволн тока противоположных полярностей в процессе пуска электродвигателя.

Если сравнивать между собой варианты построения устройств плавного пуска с использованием активного регулирования тока по всем трем фазам или с двумя активными фазами и применением технологии управления «polarity balancing» – можно констатировать, что второй вариант дешевле, потому что обеспечивает в большинстве применений вполне приемлемые технические характеристики. Хорошие показатели плавности разгона электропривода, умеренный акустический шум, небольшие потери мощности в электродвигателе в процессе пуска и полноценная возможность организации защиты при его перегрузке – все эти достоинства характерны для устройств плавного пуска Sirius, в которых применяется активное регулирование тока в двух фазах и технология управления «polarity balancing». В конечном итоге оказывается, что решения на основе устройств плавного пуска с двухфазным регулированием имеют лучшие технико-экономические характеристики при стандартных, не слишком высоких требованиях к электроприводу АД КЗР.

Трехфазный регулятор напряжения по схеме «вентили внутри треугольника»

Семейство устройств плавного пуска 3RW44 осуществляет активное регулирование действующего значения напряжения на обмотках АД КЗР по всем трем фазам. Помимо возможности более аккуратно управлять спектральным составом токов электромотора по сравнению с вариантом регулирования по двум активным фазам, при стандартной схеме включения, показанной на рисунке 6 (трехфазный регулятор напряжения в линейных проводах и соединение обмоток статора АД КЗР треугольником), дополнительно появляется опция подключения регулятора по схеме «вентили внутри треугольника» (рисунок 7).

Рис. 6. Стандартная схема включения АД КЗР и устройства плавного пуска с регулированием по трем активным фазам

Рис. 6. Стандартная схема включения АД КЗР и устройства плавного пуска с регулированием по трем активным фазам

Рис. 7. Включение АД КЗР и устройства плавного пуска по схеме «вентили внутри треугольника»

Рис. 7. Включение АД КЗР и устройства плавного пуска по схеме «вентили внутри треугольника»

По этой схеме силовые вентили устройства плавного пуска включены последовательно с отдельными фазными обмотками электродвигателя. Тем самым тиристоры устройства плавного пуска несут только фазный ток обмоток, что в 1,73 раза меньше, чем номинальный (линейный) ток мотора. В сравнении со стандартной схемой включения («треугольником»), схема «вентили внутри треугольника» требует шести линий между устройством плавного пуска (шкафом управления) и АД КЗР вместо трех. Однако, она создает возможность применения аппаратов меньшего типоразмера при той же мощности мотора или, соответственно, работы определенного устройства плавного пуска совместно с более мощным электродвигателем. Последнее соображение актуально при построении особо мощных электроприводов – свыше 710 кВт. Выбор того или иного варианта – стандартного включения или применения схемы «вентили внутри треугольника» – определяется особенностями требований к конкретному электроприводу. При стандартной схеме подключения АД КЗР и устройства плавного пуска (рисунок 6) обеспечиваются минимальные затраты на кабель между шкафом управления и электродвигателем. Соответственно, этот тип подключения предпочтителен при большом расстоянии между АД КЗР и устройством плавного пуска. В случае близкого взаимного расположения шкафа управления с размещенным в нем устройством плавного пуска и электродвигателя применение схемы включения «вентили внутри треугольника» (рисунок 7) позволяет сэкономить на цене стартера. Наличие выбора схемы подключения расширяет возможности оптимизации проектов электроприводов. Однако следует иметь в виду, что функция активного торможения электродвигателя доступна только при стандартной схеме включения.

Интеграция в модульную систему Sirius

В стандартных областях применения устройства плавного пуска Sirius являются одним из компонентов модульной системы электрооборудования Sirius. Устройство необходимо установить в шкаф управления и подключить к другому электрооборудованию в составе фидера АД КЗР. Соответственно, критерии экономии места для размещения электрооборудования, а также компактности выполнения электромонтажа между аппаратами, наряду с невысокой трудоемкостью работ при их установке, являются весьма важными факторами выбора оптимального варианта построения системы электропитания двигателя. Следует иметь в виду, что пространства для размещения в шкафу управления устройств плавного пуска Sirius требуется существенно меньше, чем при других вариантах реализации пускателей АД КЗР или при комплектовании фидеров из разнородных неунифицированных электроаппаратов. Кроме того, применение устройств плавного пуска Sirius значительно уменьшает трудоемкость электромонтажных работ и сроки ввода оборудования в эксплуатацию. Это особенно существенно при мощностях свыше 75 кВт и напряжении питания 400 В, для которых редко можно найти решения с высокой степенью заводской готовности.

Широкие функциональные возможности устройства плавного пуска Sirius семейства 3RW44

Устройства плавного пуска Sirius семейства 3RW44 имеют исключительно широкий функционал. Помимо простейших возможностей задания параметров пуска (значения начального напряжения при пуске и времени его подьема до номинала), что доступно даже для семейства 3RW30, а также интегрированных защит по току двигателя, по перегреву силовых вентилей и электромотора, функций токоограничения в силовой цепи с возможностями регулирования уставки, плавного регулируемого останова и дистанционного сброса защит, которые добавляются в семействе 3RW40, в устройствах плавного пуска 3RW44 реализованы:

  • регулирование крутящего момента электродвигателя в соответствии с заданной программой пуска;
  • различные варианты активного торможения АД КЗР (постоянным током и комбинированное), а также свободный выбег привода;
  • управляемый выбег насоса;
  • формирование импульса трогания электропривода;
  • работа АД КЗР на «ползучей» скорости с уменьшенным крутящим моментом и настраиваемой механической характеристикой;
  • прогрев электродвигателя;
  • возможность подключения электродвигателя по схеме «тиристоры внутри треугольника обмоток».
Рис. 8. Механические характеристики электропривода с АД КЗР при различных алгоритмах плавного пуска

Рис. 8. Механические характеристики электропривода с АД КЗР при различных алгоритмах плавного пуска

Регулирование крутящего момента электродвигателя в процессе пуска позволяет реализовать равномерную нагрузку мотора и механической части электропривода. Как видно из рисунка 8, механическую характеристику электропривода на основе АД КЗР и устройства плавного пуска можно адаптировать к требованиям машины и к механической характеристике полезной нагрузки, максимально снизив перегрузки и обеспечив желаемый темп разгона. Помимо относительно простых законов управления пуском, вроде линейного нарастания напряжения, подаваемого на статор АД КЗР, усовершенствованные модификации устройств плавного пуска способны реализовывать тонкое регулирование крутящего момента, тем самым обеспечивается максимально щадящий режим работы оборудования и значительно уменьшается частота проведения ремонтов и стоимость его обслуживания.

Благодаря функции плавного останова электропривод не выключается резко, но замедляется в темпе, определяемом заданной программой плавного торможения. Таким образом, изменения нагрузок механической части привода в процессе останова происходят плавно, что уменьшает различного рода удары и износ машины. Это открывает значительные преимущества во многих областях применения. Например, в насосах при резкой остановке двигателя может возникать гидроудар, но при корректно настроенной функции плавного торможения он снижается практически до нуля.

Функция работы АД КЗР на «ползучей» скорости с уменьшенным крутящим моментом и настраиваемой механической характеристикой, при которой электропривод может вращаться в обоих направлениях, актуальна для применения в задачах точного позиционирования и коррекции положения рабочего органа машины. С другой стороны, быстрая остановка полезной нагрузки электропривода может быть реализована с помощью новой функции торможения постоянным током или комбинированным способом, имеющимся в устройствах плавного пуска семейства 3RW44.

Рассматривая функционал, общий для аппаратов семейств 3RW40 и 3RW44, следует особо выделить защиту электродвигателя от перегрузки. С помощью вращающегося переключателя на четыре положения можно задавать различные токо-временные характеристики обнаружения и отключения АД КЗР при его перегрузке (Class times). Указанные устройства плавного пуска позволяют задать величину номинального тока защищаемого электродвигателя, разновидность защитной характеристики, а также выбрать тот или иной режим возврата к нормальной работе после срабатывания защиты:

  • ручной сброс фиксатора перегрузки;
  • дистанционный сброс отключением питания цепей управления;
  • автоматический возврат после отработки заданной выдержки времени.

По комплексу защитных свойств устройства плавного пуска 3RW40 и 3RW44 полностью аналогичны дискретным реле защиты от перегрузки электродвигателя из комплекта Sirius. Они соответствуют требованиям стандарта IEC 60 947-4-2 и позволяют обойтись без применения дискретных реле защиты. Это дополнительно экономит место в шкафу управления и уменьшает затраты на комплектацию и электромонтаж фидеров. Кроме того, собственная защита устройств плавного пуска Sirius семейств 3RW40 и 3RW44 предотвращает недопустимый перегрев силовых тиристоров, повышая надежность их работы. Опционально тиристоры могут быть дополнительно защищены от коротких замыканий силовых цепей посредством быстродействующих плавких предохранителей Sitor, выпускаемых компанией Siemens специально для защиты силовых полупроводниковых приборов.

Устройства плавного пуска 3RW44 имеют высокоэффективные и развитые средства коммуникаций с оператором и другими устройствами и системами автоматизации оборудования. Удобный пользовательский интерфейс, всего четыре кнопки для параметрирования и многострочный графический дисплей обеспечивают простой и быстрый ввод 3RW44 в эксплуатацию. Во время работы при поданном напряжении управления измеряемые и рабочие величины параметров электропривода, равно как и сообщения о предупреждениях и неисправностях, постоянно выводятся на дисплей. К устройству плавного пуска с помощью гибкого кабеля может быть присоединен дополнительный внешний модуль индикации и управления, например, для прямого считывания измеряемого тока на дверце шкафа управления или подстройки уставок параметров устройства плавного пуска без открывания дверцы шкафа.

Опционально устройства плавного пуска семейства 3RW44 могут быть модернизированы добавлением к ним коммуникационного модуля Profibus DP для работы на шине Profibus. Благодаря этой коммуникационной способности, равно как и наличию входов управления и программируемых релейных выходов, устройства плавного пуска этого семейства могут быть просто и быстро интегрированы в систему управления.

Выгода в цене

Необходимый объем для размещения устройств плавного пуска Sirius почти втрое меньше, чем для пускателей с переключением обмоток «звезда» – «треугольник» аналогичной мощности. Более того, кроме экономии пространства в шкафу управления, достигается снижение расходов на электромонтаж.

Одновременно при переходе от пускателей с переключением обмоток к стандартным устройстам плавного пуска Sirius количество линий между шкафом управления и электродвигателем уменьшается с шести до трех. Малогабаритный дизайн корпуса устройств плавного пуска (плотное размещение рядом с другими электроаппаратами из модульной системы Sirius), малое время на подключение, простота электромонтажных работ и быстрота ввода оборудования в эксплуатацию обеспечивают явное преимущество по цене и наводят на мысль о целесообразности использования компактных устройств плавного пуска Sirius различных модификаций для большинства стандартных задач.

По сравнению с решением на основе пускателя АД КЗР с переключением обмоток «звезда» – «треугольник» компактные устройства плавного пуска Sirius дают значительные преимущества по цене. Слегка повышенная начальная стоимость устройств плавного пуска Sirius, как правило, полностью компенсируется уменьшением расходов на установку и электромонтаж. Экономия зависит также от реализации системы и соответствующих критериев качества проекта. Здесь применим следующий принцип: чем больше назначенный срок службы системы электропривода, тем больше достигаемый экономический выигрыш от применения устройства плавного пуска Sirius.

Во многих применениях промышленных электроприводов в установившемся режиме они работают на фиксированной частоте вращения. В этом случае использование достаточно дорогих трехфазных преобразователей частоты для питания АД КЗР не вполне соответствует решаемым задачам и не позволяет достичь хороших технико-экономических показателей. Устройства плавного пуска семейства 3RW44, благодаря наличию всех необходимых функций для оптимальной организации переходных процессов в электроприводе и его защиты, позволяют достичь требуемых характеристик значительно дешевле, компактнее и с более высоким коэффициентом полезного действия.

Заказ устройств плавного пуска Sirius

Для наилучшего удовлетворения функциональных требований и критериев оптимальности самых разных проектов электроприводов компания Siemens предлагает широкий ряд моделей устройств плавного пуска Sirius. Они перекрывают диапазон мощностей от сотен ватт до 1200 кВт. Для наиболее простых задач предназначено семейство аппаратов 3RW30, имеющих только минимально необходимую функциональность и реализующих двухфазное регулирование, но максимально компактных и недорогих. Характеристики этих устройства плавного пуска, необходимые для их предварительного выбора, представлены в таблице 1. Основной выбор производится по соответствию допустимого тока устройства плавного пуска номинальному току АД КЗР. При этом величины допустимой мощности электропривода для различных вариантов значений номинального напряжения питающей сети указаны ориентировочно.

Таблица 1. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW30

Код для заказа (Прим. 1) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 200 В, 50°С 230 В, 50°С 230 В, 40°С 400 В, 40°С 460В, 50°С
3RW3003-1CB54 3 2,6 0,5 0,5 0,55 1,1 Прим. 2, 3
3RW3003-2CB54 3 2,6 0,5 0,5 0,55 1,1 Прим. 2, 4
3RW3013-1BBx4 3,6 3 0,5 0,5 0,75 1,5 1,5 Прим. 3
3RW3014-1BBx4 6,5 4,8 1 1 1,5 3 3
3RW3016-1BBx4 9 7,8 2 2 2,2 4 5
3RW3017-1BBx4 12,5 11 3 3 3 5,5 7,5
3RW3018-1BBx4 17,6 17 3 3 4 7,5 10
3RW3013-2BBx4 3,6 3 0,5 0,5 0,75 1,5 1,5 Прим. 4
3RW3014-2BBx4 6,5 4,8 1 1 1,5 3 3
3RW3016-2BBx4 9 7,8 2 2 2,2 4 5
3RW3017-2BBx4 12,5 11 3 3 3 5,5 7,5
3RW3018-2BBx4 17,6 17 3 3 4 7,5 10
3RW3026-1BBx4 25 23 5 5 5,5 11 15 Прим. 3
3RW3027-1BBx4 32 29 7,5 7,5 7,5 15 20
3RW3028-1BBx4 38 34 10 10 11 18,5 25
3RW3026-2BBx4 25 23 5 5 5,5 11 15 Прим. 4
3RW3027-2BBx4 32 29 7,5 7,5 7,5 15 20
3RW3028-2BBx4 38 34 10 10 11 18,5 25
3RW3036-xBBx4 45 42 10 15 11 22 30 Прим. 5
3RW3037-xBBx4 63 58 15 20 18,5 30 40
3RW3038-xBBx4 72 62 20 20 22 37 40
3RW3046-xBBx4 80 73 20 25 22 45 50
3RW3047-xBBx4 106 98 30 30 30 55 75

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Предназначены только для легких условий пуска при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 200…400 В.
  3. Винтовые силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  4. Пружинные силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  5. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

Для задач умеренной сложности предлагаются устройства плавного пуска семейства 3RW40, основные характеристики которых представлены в таблицах 2 и 3. Они отличаются между собой применением тиристоров разных классов по допустимому напряжению. Допустимые токи и, ориентировочно, возможные мощности электроприводов, указанные в таблицах 2…3, соответствуют легким условиям пуска (Class 10). В случае тяжелых условий пуска (Class 20), необходимо применять модели устройств плавного пуска на больший допустимый ток (соответствующие скорректированные таблицы имеются в каталогах Siemens).

Таблица 2. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW40 стандартного напряжения при легких условиях пусков

Код для заказа (Примечания 1, 2) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 200 В, 50°С 230 В, 50°С 230 В, 40°С 400 В, 40°С 460 В, 50°С
3RW4024-1xBx4 12,5 11 3 3 3 5,5 7,5 Прим. 3
3RW4026-1xBx4 25 23 5 5 5,5 11 15
3RW4027-1xBx4 32 29 7,5 7,5 7,5 15 20
3RW4028-1xBx4 38 34 10 10 11 18,5 25
3RW4024-2xBx4 12,5 11 3 3 3 5,5 7,5 Прим. 4
3RW4026-2xBx4 25 23 5 5 5,5 11 15
3RW4027-2xB4 32 29 7,5 7,5 7,5 15 20
3RW4028-2xBx4 38 34 10 10 11 18,5 25
3RW4036-xxBx4 45 42 10 15 11 22 30 Прим. 5
3RW4037-xxBx4 63 58 15 20 18,5 30 40
3RW4038-xxBx4 72 62 20 20 22 37 40
3RW4046-xxBx4 80 73 20 25 22 45 50
3RW4047-xxBx4 106 98 30 30 30 55 75
3RW4055-xxBx4 134 117 30 30 37 75 75 Прим. 6
3RW4056-xxBx4 162 145 40 50 45 90 100
3RW4073-xxBx4 230 205 60 75 75 132 150
3RW4074-xxBx4 280 248 75 100 90 160 200
3RW4075-xxBx4 356 315 100 125 110 200 250
3RW4076-xxBx4 432 385 125 150 132 250 300

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Рабочие токи и мощности устройства плавного пуска для легких условий пуска (Class 10) при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 200…460 В.
  3. Винтовые силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  4. Пружинные силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  5. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.
  6. Шинные главные присоединения. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

Таблица 3. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW40 повышенного напряжения при легких условиях пусков

Код для заказа (Примечания 1, 2) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 400 В, 40°С 460 В, 50°С 500 В, 40°С 575 В, 50°С
3RW4024-1xBx5 12,5 11 5,5 7,5 7,5 10 Прим. 3
3RW4026-1xBx5 25 23 11 15 15 20
3RW4027-1xBx5 32 29 15 20 18,5 25
3RW4028-1xBx5 38 34 18,5 25 22 30
3RW4024-2xBx5 12,5 11 5,5 7,5 7,5 10 Прим. 4
3RW4026-2xBx5 25 23 11 15 15 20
3RW4027-2xBx5 32 29 15 20 18,5 25
3RW4028-2xBx5 38 34 18,5 25 22 30
3RW4036-xxBx5 45 42 22 30 30 40 Прим. 5
3RW4037-xxBx5 63 58 30 40 37 50
3RW4038-xxBx5 72 62 37 40 45 60
3RW4046-xxBx5 80 73 45 50 55 60
3RW4047-xxBx5 106 98 55 75 75 75
3RW4055-xxBx5 134 117 75 75 90 100 Прим. 6
3RW4056-xxBx5 162 145 90 100 110 150
3RW4073-xxBx5 230 205 132 150 160 200
3RW4074-xxBx5 280 248 160 200 200 250
3RW4075-xxBx5 356 315 200 250 250 300
3RW4076-xxBx5 432 385 250 300 315 400

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Рабочие токи и мощности устройства плавного пуска для легких условий пуска (Class 10) при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 400…600 В.
  3. Винтовые силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  4. Пружинные силовые клеммы и клеммы вспомогательных цепей.
  5. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.
  6. Шинные главные присоединения. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

Для наиболее сложных и ответственных электроприводов, требующих максимально расширенной функциональности устройств плавного пуска, предназначено семейство 3RW44. Характеристики его моделей для подбора по току и мощности при условиях пуска, соответствующих Class 10, представлены в таблицах 4…6. Соответствующий выбор устройств плавного пуска семейства 3RW44 для применения при тяжелых (Class 20) и особо тяжелых условиях пуска (Class 30) подробно указан в каталоге Siemens.

Таблица 4. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW44 стандартного напряжения при легких условиях пусков

Код для заказа (Примечания 1, 2) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 200 В, 50°С 230 В, 50°С 230 В, 40°С 400 В, 40°С 460 В, 50°С
3RW4422-xBCx4 29 26 7,5 7,5 5,5 15 15 Прим. 3
3RW4423-xBCx4 36 32 10 10 7,5 18,5 20
3RW4424-xBCx4 47 42 10 15 11 22 25
3RW4425-xBCx4 57 51 15 15 15 30 30
3RW4426-xBCx4 77 68 20 20 18,5 37 50
3RW4427-xBCx4 93 82 25 25 22 45 60
3RW4434-xBCx4 113 100 30 30 30 55 75 Прим. 4
3RW4435-xBCx4 134 117 30 40 37 75 75
3RW4436-xBCx4 162 145 40 50 45 90 100
3RW4443-xBCx4 203 180 50 60 55 110 125
3RW4444-xBCx4 250 215 60 75 75 132 150
3RW4445-xBCx4 313 280 75 100 90 160 200
3RW4446-xBCx4 356 315 100 125 110 200 250
3RW4447-xBCx4 432 385 125 150 132 250 300
3RW4453-xBCx4 551 494 150 200 160 315 400
3RW4454-xBCx4 615 551 150 200 200 355 450
3RW4455-xBCx4 693 615 200 250 200 400 500
3RW4456-xBCx4 780 693 200 250 250 450 600
3RW4457-xBCx4 880 780 250 300 250 500 700
3RW4458-xBCx4 970 850 300 350 315 560 750
3RW4465-xBCx4 1076 970 350 400 355 630 850
3RW4466-xBCx4 1214 1076 350 450 400 710 950

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Рабочие токи и мощности устройства плавного пуска для легких условий пуска (Class 10) при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 200…460 В.
  3. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.
  4. Шинные главные присоединения. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

Таблица 5. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW44 повышенного напряжения при легких условиях пусков

Код для заказа (Примечания 1, 2) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 400 В, 40°С 460 В, 50°С 500 В, 40°С 575 В, 50°С
3RW4422-xBCx5 29 26 15 15 18,5 20 Прим. 3
3RW4423-xBCx5 36 32 18,5 20 22 25
3RW4424-xBCx5 47 42 22 25 30 30
3RW4425-xBCx5 57 51 30 30 37 40
3RW4426-xBCx5 77 68 37 50 45 50
3RW4427-xBCx5 93 82 45 60 55 75
3RW4434-xBCx5 113 100 55 75 75 75 Прим. 4
3RW4435-xBCx5 134 117 75 75 90 100
3RW4436-xBCx5 162 145 90 100 110 125
3RW4443-xBCx5 203 180 110 125 132 150
3RW4444-xBCx5 250 215 132 150 160 200
3RW4445-xBCx5 313 280 160 200 200 250
3RW4446-xBCx5 356 315 200 250 250 300
3RW4447-xBCx5 432 385 250 300 315 400
3RW4453-xBCx5 551 494 315 400 355 500
3RW4454-xBCx5 615 551 355 450 400 600
3RW4455-xBCx5 693 615 400 500 500 700
3RW4456-xBCx5 780 693 450 600 560 750
3RW4457-xBCx5 880 780 500 700 630 850
3RW4458-xBCx5 970 850 560 750 710 900
3RW4465-xBCx5 1076 970 630 850 800 1100
3RW4466-xBCx5 1214 1076 710 950 900 1200

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Рабочие токи и мощности устройства плавного пуска для легких условий пуска (Class 10) при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 400…600 В.
  3. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.
  4. Шинные главные присоединения. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

Таблица 6. Коды для заказа устройств плавного пуска 3RW44 высокого напряжения при легких условиях пусков

Код для заказа (Примечания 1, 2) Рабочий ток Ie, А, при максимальной температуре окружающей среды Ta Мощность АД КЗР, кВт, (при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue и максимальной температуре окружающей среды Ta Особен-ности
40°С 50°С 400 В, 40°С 460 В, 50°С 500 В, 40°С 575 В, 50°С 690 В, 40°С
3RW4422-xBCx6 29 26 15 15 18,5 20 30 Прим. 3
3RW4423-xBCx6 36 32 18,5 20 22 25 37
3RW4424-xBCx6 47 42 22 25 30 30 45
3RW4425-xBCx6 57 51 30 30 37 40 55
3RW4426-xBCx6 77 68 37 50 45 50 75
3RW4427-xBCx6 93 82 45 60 55 75 90
3RW4434-xBCx6 113 100 55 75 75 75 110 Прим. 4
3RW4435-xBCx6 134 117 75 75 90 100 132
3RW4436-xBCx6 162 145 90 100 110 125 160
3RW4443-xBCx6 203 180 110 125 132 150 200
3RW4444-xBCx6 250 215 132 150 160 200 250
3RW4445-xBCx6 313 280 160 200 200 250 315
3RW4446-xBCx6 356 315 200 250 250 300 355
3RW4447-xBCx6 432 385 250 300 315 400 400
3RW4453-xBCx6 551 494 315 400 355 500 560
3RW4454-xBCx6 615 551 355 450 400 600 630
3RW4455-xBCx6 693 615 400 500 500 700 710
3RW4456-xBCx6 780 693 450 600 560 750 800
3RW4457-xBCx6 880 780 500 700 630 850 900
3RW4458-xBCx6 970 850 560 750 710 900 1000
3RW4465-xBCx6 1076 970 630 850 800 1100 1100
3RW4466-xBCx6 1214 1076 710 950 900 1200 1200

Примечания:

  1. Система кодирования заказного номера устройства плавного пуска показана на рисунке 9. Знаком «x» показаны позиции, имеющие различные варианты значений кодов.
  2. Рабочие токи и мощности устройства плавного пуска для легких условий пуска (Class 10) при номинальном рабочем напряжении питающей сети Ue = 400…690 В.
  3. Винтовые силовые клеммы. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.
  4. Шинные главные присоединения. Клеммы вспомогательных цепей – опционально.

На рисунке 9 показана структура заказного номера устройств плавного пуска Sirius.

Рис. 9. Структура заказного номера устройств плавного пуска Sirius

Рис. 9. Структура заказного номера устройств плавного пуска Sirius

Заключение

Устройства плавного пуска Sirius позволяют реализовать надежные электроприводы с трехфазными АД КЗР в широком диапазоне мощностей и с различным напряжением питания. Разнообразный функционал, интегрированный в эти устройства плавного пуска, обеспечивает оптимальную реализацию пуска и останова электродвигателей и все необходимые виды защит. В большинстве возможных вариантов применения промышленных электроприводов переменного тока использование устройств плавного пуска Sirius обеспечивает наилучшие технико-экономические характеристики как по сравнению с решениями на основе трехфазных преобразователях частоты, так и с пускателями переключением обмоток «звезда» – «треугольник».

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

Наши информационные каналы

О компании SIEMENS

Основанная в Германии в 1847 году компания Siemens AG является сегодня крупнейшим электротехническим концерном, одним из мировых лидеров в области инженерных решений для широкого спектра отраслей промышленности. Концерн представлен в более 190 странах мира и объединяет свыше 405 тысяч сотрудников. Компания является сегодня крупнейшим электротехническим концерном, мировым лидером в области инженерных решений для различных отраслей промышленности, транспорта и связи. Слово «Siemens» являетс ...читать далее