Перетворювачі частоти та пристрої плавного пуску зернотранспортного обладнання
Що таке пристрій плавного пуску?
Пристрій плавного пуску забезпечує плавне збільшення напруги в момент запуску двигуна механізованого зернотранспортного (конвеєрного) обладнання.
Такі пристрої скорочено називають УПП (У пристрої Плавного Пуска). Також можна почути в побуті такі терміни: плавний пускач, пристрій м’якого пуску, м’який пускач, soft starter, софтстартер, м’який старт тощо.
У чому полягає проблема?
Перш за все, зазначимо для себе, що статор вимкненого двигуна має низький омічний опір. І тільки коли двигун виходить на робочі оберти, у статорі встановлюється відповідний робочий опір.
Але зазвичай, під час запуску норії або конвеєра, напруга на них надходить різким стрибком від нуля до номіналу. Таким чином, у перші частки секунди запуску, коли напруга вже досягла номіналу, а двигун ще не вийшов на режим і має вкрай низький опір, сильно зростає сила струму. Струм може досягати 6-8 кратного (а іноді й більше) перевищення свого номіналу.
Які наслідки?
Що відбувається, якщо запускати зернотранспортне (конвеєрне) обладнання без УПП/частотників?
Якщо потужність в електромережі недостатня для того, щоб забезпечити настільки високий струм, який утворюється в момент запуску, то в мережі відбувається так зване “просідання” напруги. Таке просідання може негативно позначитися на роботі іншого елеваторного обладнання.
Крім того, і в нашому випадку це головне, у момент різкого запуску створюється потужне збільшення крутного моменту. Таке збільшення може бути в 2-3 рази вищим за номінальне. Це призводить до зайвих механічних навантажень на обладнання (підшипники, вали, двигуни). Такий різкий запуск буде суттєво скорочувати термін дії норій і конвеєрів.
Зокрема, з цієї причини, на багатьох елеваторах норія та конвеєр завантаження зерносушарки працюють постійно (подача зерна здійснюється електричною засувкою), а не вмикаються в міру потреби.
Ми вважаємо таке використання конвеєрного обладнання неекономним. Пристрій плавного пуску дасть змогу заощадити не тільки електроенергію, а й знизити знос елементів обладнання.
Коли використовувати УПП?
Різне обладнання має різні конструкції. Наприклад, на малюнку праворуч показана ковшова норія виробництва компанії PTM (зараз належить компанії AGI), що оснащена спеціальним кронштейном компенсації крутного моменту, на якому розташований двигун.
Конструкція норії така, що в момент різкого пуску, кронштейн компенсації крутного моменту частково адсорбує надмірно високі навантаження за рахунок фізико-механічних властивостей металу, з якого він виготовлений.
Не всі норії та конвеєри оснащені подібними системами.
Тому, які навантаження, як часто і як довго зможе витримати норія, сказати може тільки її виробник. Але хто ж вам скаже правду?! 🙂
Практично всі дилери стверджують, що їхні норії взагалі не слід оснащувати пристроями плавного пуску. Що це факультативна опція.
Однак, якщо запитати виробників безпосередньо про те, для якої потужності вони рекомендують оснащувати норії пристроями плавного пуску або частотними перетворювачами, ви почуєте дуже різні цифри. Наприклад, для норії хтось говорить про 12 кВт, хтось про 15 кВт. При цьому вони зазвичай додають, що це та цифра, від якої встановлення пристроїв плавного пуску є обов’язковою.
Поряд з цим, усі виробники норій кажуть, що встановлення пристроїв плавного пуску на мотори меншої потужності є рекомендованою! Те ж саме відбувається і з конвеєрами.
Ми ж, Фінпро Груп, рекомендуємо оснащувати пристроями плавного пуску або частотними перетворювачами ВСІ норії та конвеєри. Це, по-перше, зручно, по-друге, додає гнучкості елеватору/зерновому комплексу, по-третє, подовжує термін служби обладнання.
УПП чи частотники?
Що краще – пристрої плавного пуску чи частотні перетворювачі?
Ми, в компанії Фінпро Груп, також рекомендуємо установку УПП на всі норії та конвеєри як високої, так і низької потужності. Цим ви уникнете проблем зі своїм обладнанням у майбутньомує.
Як варіант, ми ставимо частотники (частотні перетворювачі), які дають змогу не лише здійснювати м’який пуск зернотранспортного обладнання, а й, за потреби, регулювати його фактичну робочу потужність (як наслідок, швидкість руху ланцюга/стрічки). Таке рішення ще краще, оскільки плавне регулювання потужності додатково подовжує термін служби обладнання, економить електроенергію і знижує травмування зерна на елеваторі.
Експеримент!
Ви можете провести експеримент на своєму елеваторі. Якщо у вас уже є хоча б одна норія, оснащена частотним перетворювачем, відкрийте її зовнішню кришку таким чином, щоб можна було бачити ковші із зерном (із дотриманням усіх заходів безпеки). Зазвичай хороші імпортні норії оснащені такою можливістю. Потім запустіть норію на потужності 100% і на потужності 60%.
Зверніть увагу на поведінку зерна в норії. Якщо на низькій потужності зерно акуратно підбирається ковшами і переміщається вгору в спокійному стані, то на повній потужності зерно буде підстрибувати, випадати з ковшів, битися об стінки колін норії. Природно, така поведінка зерна неминуче призводить до його травмування.
На відео:Работа ковшової норії одного з українських виробників. Видно, що зерно на високій швидкості вилітає з ковшів і врізається в корпус норії.
Попередження щодо частотників!
Не всяка норія або транспортер можуть працювати на знижених частотах з двох причин:
1. Охолодження мотора
Якщо норія або транспортер не оснащені сервомотором охолодження, то при істотному зниженні частоти і, відповідно, оборотів двигуна, охолодження його також сповільнюється, що може призвести до перегріву двигуна і виходу його з ладу. Мінімальну робочу частоту потрібно уточнювати у виробника. Зазвичай у літню пору року краще не опускатися нижче 25-35 Герц.
За наявності сервомотора охолодження такої проблеми взагалі не існує, оскільки сервомотор забезпечує охолодження за будь-якої частоти роботи двигуна. А якщо треба, то і при зупиненому двигуні.
2. Просипання в холостий ствол
При зниженні обертів двигуна норії падає швидкість стрічки. Відповідно, змінюється і траєкторія зерна в голові норії. У якийсь момент відцентрової сили стане не вистачати і зерно почне просипатися в коліно зворотного ходу.
Мінімальна швидкість залежить від конструкції і або встановлюється експериментально, або уточнюється у виробника норії. Наприклад, деякі норії італійської компанії Ravaro спочатку налаштовані на роботу на швидкостях стрічки 1.8 м/с і подальше зниження швидкості просто не потрібне. А ось компанія PTM (також з Італії) відмовила нашому клієнту в постачанні норій зі зниженими швидкостями. На норіях компанії Metalmont, штатна швидкість яких була 2.9 м/с, ми знижували частоту мотора до 25 Герц (тобто знижували швидкість стрічки вдвічі). При цьому просипання зерна в холостий ствол було відсутнє, але сильно зменшився бій зерна.
Про питання травмування зерна ми трохи писали в цій статті:
Стаття по темі
Висновок
Таким чином, ми завжди наполегливо рекомендуємо оснащувати частотними перетворювачами все конвеєрне обладнання (норії, транспортери).
Якщо ви плануєте проектування та будівництво елеватора або зерносушильного комплексу, обов’язково зателефонуйте до нас: (050) 398-2629. Ми впевнені, що наша пропозиція буде цікавою.
Читайте також
Усі наші статті про елеваторне обладнання
Неважливо, чи плануєте ви побудувати елеватор, чи вже побудували елеватор, цей розділ може бути дуже корисним для ознайомлення з елеваторним обладнанням, його особливостями, обслуговуванням, вибором і використанням.
Залишилися запитання? Зв’яжіться з нами!
У коментарях під цією статтею
Поставте своє запитання або напишіть коментар наприкінці цієї статті. Реєстрація не потрібна.
За допомогою форми зв’язку
Напишіть нам, використовуючи форму зв’язку внизу цієї сторінки.