Різниця між М’яким Запуском та ЧЗЧ (Частотним Перетворювачем)

Перемичні пристрої керування (VFD) та плавні пускателі є різними типами пристроїв для запуску двигунів, хоча використання напівпровідникових компонентів часто призводить до плутанини. Якщо обидва дозволяють безпечний запуск та зупинку асинхронних двигунів, вони значно відрізняються за принципом роботи, функціональністю та перевагами застосування.

VFD регулюють як напругу, так і частоту для динамічного керування швидкістю двигуна, що підходить для сценаріїв зі змінною навантаженням. Плавні пускателі, однак, використовують наростання напруги для обмеження стартового стрибу напруженості без налаштування швидкості після активування. Ця фундаментальна різниця визначає їх ролі: VFD відмінно підходять для чутливих до швидкості, енергоефективних застосувань, тоді як плавні пускателі пропонують економічно ефективне, спрощене запускання для двигунів зі сталим обертанням.

Перед глибоким аналізом відмінностей між VFD та плавними пускателями, важливо визначити, що таке пускатель двигуна.

Пускатель двигуна

Пускатель двигуна є важливим пристроєм, розробленим для безпечного запуску та зупинки асинхронного двигуна. Під час запуску асинхронний двигун витягує значну стартову стрибну напруженості — близько 8 разів його номінального струму — через низьку опір виводів. Цей стрибок може пошкодити внутрішні виводи, скоротити термін служби двигуна або навіть призвести до перегоріння.

Пускателі двигунів зменшують цей ризик, знижуючи стартовий струм, захищаючи двигун від механічних напруженостей (наприклад, раптових ривків) та електричних пошкоджень. Вони також забезпечують безпечні зупинки та часто мають вбудовану захист від низької напруги та надмірного струму, що робить їх необхідними для надійної роботи двигуна.

Плавний пускатель

Плавний пускатель є спеціалізованим пускателем двигуна, який знижує стартовий струм, зменшуючи напругу, подану на двигун. Він використовує напівпровідникові тирістори для керування напругою:

• Конфігурація тирістора: Пари тирісторів, розташованих назад-до-спини, керують потоком струму в обох напрямках.

• Трехфазні системи: Вимагають 6 тирісторів для одночасного зменшення напруги по всіх трьох фазах, забезпечуючи рівномірний запуск.

Тирістор має три термінали: анод, катод та затвор. Потік струму блокується, поки напруженній імпульс не буде застосований до затвора, що запускає тирістор і дозволяє струму проходити. Кількість струму або напруги, регульовані тирістором, керуються налаштуванням кута запалення сигналу затвора — цей механізм зменшує стартовий струм, поданий на двигун під час запуску.

Під час запуску двигуна, кут запалення налаштовується для доставки низької напруги, яка поступово збільшується, коли двигун прискорюється. Коли напруга досягає лінійної напруги, двигун набуває свого номінального обертання. Зазвичай використовується обхідний контактор для безпосереднього поставлення лінійної напруги під час нормальної роботи.

Під час зупинки двигуна, процес зворотній: напруга поступово зменшується, щоб замедлити двигун перед відключенням живлення. Оскільки плавний пускатель модифікує напругу лише під час запуску та зупинки, він не може налаштовувати швидкість двигуна під час нормальної роботи, обмежуючи його використання для сталого обертання.

Основні переваги плавних пускателів включають:

• Відсутність гармоній: Елімінує потребу у додаткових фільтрах гармоній.

• Компактний дизайн: Менша площа, ніж у VFD, через меншу кількість компонентів, що зменшує загальну вартість.

VFD (перемичний пристрій керування)

Перемичний пристрій керування (VFD) є напівпровідниковим пускателем двигуна, який дозволяє безпечний запуск/зупинку двигуна, а також повне керування швидкістю під час роботи. На відміну від плавних пускателів, VFD регулюють як напругу, так і частоту. Оскільки швидкість асинхронного двигуна прямо залежить від частоти живлення, VFD ідеальні для застосувань, що вимагають динамічного налаштування швидкості.

VFD складається з трьох основних контурів: выпрямителя, фільтра постійного струму та інвертора. Процес починається з того, що выпрямитель перетворює лінійну напругу постійного струму на постійний струм, який потім згладжується фільтром постійного струму. Інверторний контур потім перетворює стабільну напругу постійного струму назад на змінний струм, з його логічною системою керування, що дозволяє точне налаштування як вихідної напруги, так і частоти. Це дозволяє швидкості двигуна плавно зростати від 0 об/хв до його номінальної швидкості — і навіть більше, збільшуючи частоту — забезпечуючи повне керування характеристиками момент-швидкість двигуна.

Змінюючи частоту живлення, VFD дозволяє динамічне налаштування швидкості під час роботи, що робить його ідеальним для застосувань, що вимагають реального часу налаштування швидкості. Приклади включають вентилятори, які налаштовують швидкість відповідно до температури, та водяни насоси, які реагують на входячу тиск води. Оскільки момент двигуна прямо пропорційний як струму, так і напруги, здатність VFD регулювати обидва параметри дозволяє точне керування моментом.

На відміну від традиційних пускателів, таких як DOL (пряме підключення) та плавні пускателі, які можуть працювати двигун лише на повній швидкості або зупиняти його, VFD оптимізують споживання енергії, дозволяючи двигуну працювати на програмованих швидкостях. Однак, ця универсальність має свої недоліки: VFD генерують лінійні гармонії, що вимагає додаткових фільтрів, а їх складна схема (включаючи выпрямители, фільтри та інвертори) призводить до більшого розміру та високої вартості — зазвичай у три рази більше, ніж у плавного пускателя.