УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА MCD 500 – ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР
Если для пуска асинхронных электродвигателей небольшой мощности можно использовать «усеченные» устройства плавного пуска (УПП), в которых регулирование идет по двум фазам, а третья напрямую, то для пуска мельниц, шаровых мельниц, молотковых мельниц, камнедробилок, центрифуг, сепараторов и т.д. необходимо использовать «взрослые» УПП. В таких устройствах регулирование напряжения (тока) идет по трем фазам. УПП MCD 500 компании Данфосс одно из самых полнофунциональных УПП, предназначено как для «легких» и «тяжелых», так и для очень «тяжелых» режимов пусков. MCD 500 обеспечивает полную защиту двигателя и приводного механизма, и имеет целый ряд сервисных функций. Например насосные станции работают «комфортно» - нет механических перегрузок обратных клапанов при пуске и остановке насосов, уменьшаются гидроудары, защита от сухого хода и перегрузки двигателя и т.д..
Очень часто при выборе устройства плавного пуска учитывают только мощность или ток асинхронного двигателя. Так выбирать УПП можно только для вентиляторов и насосов, и то, при этом необходимо учитывать косинус «фи» двигателя, ведь через УПП протекает полный ток двигателя.
Нужно помнить, что УПП допускает трехкратную перегрузку по его номинальному току. Например, номинальный ток УПП, мощностью 132 кВт составляет 245 А и позволяет производить запуск двигателя током 245 х 3 = 735 А в течение 30 секунд. Для «тяжелых» и очень «тяжелых» пусков, перечисленных выше механизмов, необходим 3,5 – 5 кратный пусковой ток. Если пусковой ток (с учетом кратности) больше трехкратного номинального тока УПП, то необходимо выбирать более мощный УПП. Какой пусковой ток нужен для ваших механизмов, читайте в нашей статье «Выбор устройства плавного пуска с учетом параметров нагрузки»
УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА MCD 500 – ПОДКЛЮЧЕНИЕ СИЛОВОГО ПИТАНИЯ, БЫСТОДЕЙСТВУЮЩИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, БЛОКА ПИТАНИЯ И ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
В устройствах плавного пуска MCD 500, мощностью до 110 кВт включительно, имеется внутренний обводной контактор (байпас) и подключение силового питания ничем не отличается от подключения автоматического выключателя или контактора. Есть три входных клеммы L1, L2, L3, к которым подключается входная сеть питания, и выходные клеммы Т1, Т2, Т3, к которым подключается двигатель.
В УПП MCD 500, мощностью 132 кВт и выше, необходимо устанавливать внешний обводной контактор. Можно конечно работать и без обводного контактора, но себе же дороже будет – будут потери на открытых тиристорах, которые будут выделяться в виде тепла. Кому это нужно? – уменьшается КПД, перегреваются электронные компоненты, особенно при установке УПП в шкаф, что снижает их надежность в два раза на каждые 10 градусов перегрева.
В любом случае, будете вы устанавливать обводной контактор или нет, необходимо быть очень внимательным при подключении входных силовых цепей. Дело в том, что каждая из трех входных силовых шин проходит через свой трансформатор тока и имет по две клеммы (отверстия) для подключения силового питания и для подключения обводного контактора. На фотографии хорошо видно оба отверстия и трансформаторы тока (бублики). Силовое питание необходимо подключить к нижнему отверстию, а обводной контактор – к верхнему.
А почему именно так? – потому, что при таком подключении УПП контролирует ток, протекающий по силовой шине (силовая шина – первичная обмотка трансформатора тока), а если подключить наоборот, то ток двигателя не будет протекать через первичную обмотку трансформатора тока. УПП будет «думать», что тока нет, и начнет увеличивать напряжение, что бы он (ток) появился, что приведет практически к прямому пуску, с вытекающему отсюда последствиями.
На верхней крышке устройства плавного пуска MCD 500 над силовыми шинами приведены мнемонические изображения с соответствующими надписями, которые помогут вам правильно подключить силовое питание и байпас.
Нижним клеммам (отверстиям) входных шин, к которым необходимо подключить сетевое напряжение, соответствуют надписи 1/L1, 3/L2, 5/L3. Верхним клеммам этих же шин, к которым подключается байбас, соответствуют надписи L1B, L2B, L3B («В» по ненашему «Б» - байпас).
Коротким выходным шинам с одним отверстием, к которым подключается двигатель, соответствуют надписи 2/T1, 4/T2, 6/T3.
А кто же включает обводной контактор? Его включает реле (Relay B) устройства MCD 500, закорачиваются контакты 21 – 24 после разгона двигателя. Мы рекомендуем использовать промежуточное реле, обмотка которого будет включаться «сухим» контактом 21 – 24, а контакты промежуточного реле уже включат обмотку обводного контактора. Практика показывает, что легче заменить промежуточное реле, нежели плату управления устройства плавного пуска на котором установлено Relay B. А почему, собственно, реле должно выходить из строя, ведь разработчики должны позаботиться о нажежности работы? Они и позаботились, рассчитывая на то, что мы будем использовать европейские контакторы, а мы «лепим» все, что есть под рукой – экономим. Что бы защитить себя от такой «экономии» - ставте промежуточное реле!
Компания Данфосс, которая выпускает устройства плавного пуска MCD 500, настоятельно рекомендует на его входе утанавливать быстродействующие предохранители, наличие которых дает право на гарантию. Мы подбираем и поставляем оптимальные по цене и техническим характеристикам быстродействующие предохранители.
И, наконец, что бы ваша силовая схема была «изящной», с точки зрения технической реализации, ее желательно снабдить линейным контактором, который устанавливается перед быстродействующими предохранителями.
А какую «изящность» дает линейный контактор? Ну, хотя бы напряжение питания будет подаваться на устройство плавного пуска только при работе устройства, а не «дежурить» на его входе постоянно – ведь силовые тиристоры УПП не обеспечивают гальванической развязки (видимого разрыва).
Включается линейный контактор с помощью реле (Relay А) устройства плавного пуска. Контакты 13 – 14 Relay А замыкаются и через промежуточное реле (мы рекомендуем устанавливать дополнительно) подает питание на обмотку линейного контактора.
Если через 150 ms после подачи команды «Пуск» на входных клеммах УПП не появится силовое напряжение, то устройство отключится по аварийному сигналу «Потеря мощности». Опять же, разработчики рассчитывали, что мы будем использовать европейские контакторы. В нашем случае мы должны увеличить это время, например, до 1 – 2 секунд (параметр 15 – 5).
Для питания собственных нужд в устройстве плавного пуска MCD 500 предусмотрено клеммы А4, А5 и А6. При заказе необходимо указать напряжение питания собственных нужд. Оно может быть 110/220 В или 24 В. Источник питания на 24 В должен обеспечить ток 3 А во врямя пуска. После пуска ток, потребляемый от источника 24 В., уменьшается. Наше предприятие поставляет такие источники питания.
Дистанционное управление лучше выполнить по двухпроводной схеме (смотри схему электрических соединений). Если длина управляющего кабеля составляет сотни и более метров, то лучше установить дополнительное реле возле устройства плавного пуска, которое будет замыкать контакты 15 – 16 при дистанционной подаче напряжения на его обмотку. На длинных проводах возникают наводки, особенно во время грозы, которые могут «спалить» плату управления.
УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА MCD 500 – ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Для успешного запуска устройства плавного пуска MCD 500 необходимо запрограммировать следующие параметры:
8-1 В этом параметре устанавливают удобный для работы язык, например, русский;
1-1 Введите номинальный ток двигателя (с паспортной таблички двигателя);
1-3 Установите режим плавного пуска «Постоянный ток», при котором разгон двигателя будет осуществляться постоянным по величине пусковым током, выставленным в параметре 1-4. При «Адаптивном» режиме первый пуск происходит в режиме «Постоянный ток», при котором MCD 500 определяет оптимальную траекторию разгона, по которой происходят все последующие пуски. Однако при «Адаптивном» режиме пусковые токи будут больше, нежели при режиме «Постоянный ток» ;
1-4 Установите кратность пускового тока. Например, 400% для камнедробилки;
1-5 Установите начальный ток, например, 100% - это значит, что при подаче команды «Пуск» ток двигателя скачкообразно станет номинальным, и плавно увеличится до значения, установленном в параметре 1-4;
1-6 Установите время, например, 2 секунды, за которое ток, установленный в параметре 1-5 увеличится до значения, установленного в 1-4;
1-9 Установите максимальное время пуска (заводская уставка 20 сек.), в течение которого, при нормальной работе приводного механизма, произойдет разгон двигателя. Если же время пуска, по каким-то причинам, станет больше установленного, то устройство плавного пуска остановится по аварийному сигналу «Максимальное время пуска»;
15-5 Если будете использовать линейный контактор, то установите время 1 – 2 секунды;
16-9 Если не будете использовать термистор двигателя, то установите режим «В журнал» или между клеммами 05 – 06 установите резистор 1,2 кОм.
Если вы все подключили и запрограммировали, с учетом вышеизложенного, то у вас не будет никаких проблем с запуском в работу устройства плавного пуска MCD 500.
УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА– АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
Во время максимального потребления электроэнергии (часы пик), возможно отключение УПП по аварийному сигналу «Частота». При перегрузках в системах электроснабжения возникают всевозможные искажения (заводятся «черти»), которые приводят к ухудшению электромагнитной совместимости электронных устройств.
Если все ваши мероприятия по улучшению электромагнитной совместимости не дали положительного результата, то в параметре 16-5 отключите аварийный сигнал «Частота».
Следует обратить внимание на то, что устройство плавного пуска MCD 500 анализирует параметры входной сети, обеспечивает защиту двигателя и приводного механизма, контролирует температуру радиатора и выполняет целый ряд сервисных функций, то хотим мы этого или нет, но в случае нештатной работы УПП может остановить двигатель по аварийному сигналу.
Очень часто аварийные остановки очень раздражают пользователей, и вместо того, чтобы устранить причины, вызывающие аварийные остановки, они ищут способы, как отключить ту или иную защиту. В параметрах, приведенных ниже, вы можете отключить выдачу аварийного сигнала:
• 16-1 Перегрузка двигателя;
• 16-2 Дисбаланс тока;
• 16-3 Нижний лимит тока;
• 16-4 Мгнов. перегр. Тока;
• 16-5 Частота;
• 16-6 Перегрев радиатора;
• 16-7 Макс. время пуска;
• 16-8 Сбой - вход А;
• 16-9 Термистор двигателя;
• 16-10 Устр. пуска/связь;
• 16-11 Подключение к сети;
• 16-12 Батарея/часы.
Если же вы сознательно хотите отключить все защиты, что бы они не «мешали» вам работать, или возникли экстренные режимы, при которых не до защит (пожар, наводнение и т.д.), то устройство плавного пуска MCD 500 может работать до отключения, игнорируя любые предупреждения и аварийные сигналы. Для инициализации этого режима в параметре 15-3 установите режим «Аварийный пуск». В параметре 3-3 установите «Аварийный пуск». После этого при закорачивании клемм 11 - 16 устройство запустит двигатель (если он еще не работает) и продолжит эксплуатацию оборудования до выхода из этого режима, игнорирую любые команды на останов и отключения.
Наш сервисный центр желает вам успешного запуска и длительной безаварийной работы вашего оборудования.
P.S. Хочется еще раз обратить ваше внимание на то, что в подавляющем большинстве случаев аварийные отключения происходят из-за неисправности электродвигателя, трансмиссии и приводного механизма.
Например, на одном из предприятий для пуска шаровой мельницы используется устройство плавного пуска MCD 500. По условиям эксплуатации шаровая мельница в течение суток десятки раз включалась и останавливалась. Все были довольны до тех пор, пока защита MCD 500 не начала останавливать пуск по аварийному сигналу «Перегрев двигателя».
О каком перегреве может идти речь, если мы в параметре 16-9 отключили термистор, возмущается Заказчик. Приходится рассказывать, что в этом УПП организована двухуровневая тепловая защита двигателя. В качестве второго уровня используется тепловая модель двигателя, которая осуществляет интегральную тепловую защиту за счет учета номинального тока двигателя, кратности токовой перегрузки и продолжительности пуска. Мы советуем проверить механику шаровой мельницы.
У нас механика нормальная – не унимается Заказчик. Дальше события развиваются следующим образом:
- рассказываем, как отключить тепловую защиту второго уровня;
- после отключения тепловой защиты происходит аварийная остановка пуска из-за чрезмерной длительности пуска. Устройство «старается» - изо всех сил защитить двигатель;
- Заказчик увеличивает кратность пускового тока с 450%, типовый для шаровых мельниц, до 500%;
- несмотря на увеличение пускового тока все равно происходит аварийная остановка пуска из-за чрезмерной длительности;
- Заказчик стоит на своем и хочет использовать режим аварийного пуска, при котором отключаются все защиты двигателя и токовая защита силовых тиристоров устройства плавного пуска. В таких случаях жалко сознательно «палить» силовые полупроводники и мы советуем произвести прямой пуск двигателя, на что Заказчик согласился;
- при прямом пуске шаровая мельница не разогналась, только после этого Заказчик сменил гнев на милость, признал, что УПП работает нормально, и начал искать неполадки в механической части. После устранения неполадок все стало на свои места.
Еще раз желаем вам безаварийной работы вашего оборудования.
