Устройства плавного пуска или преобразователи частоты. Что выбрать?

В ЖКХ и промышленности есть несколько вариантов запуска и управления электродвигателями: с помощью преобразователей частоты или устройств плавного пуска. При выборе наиболее эффективного решения необходимо учитывать условия эксплуатации оборудования и знать недостатки и преимущества каждого типа.

Базовые различия устройств

Запуск электродвигателя сопровождается пусковым током, который превышает номинальный ток в 3-5 раз и создает нагрузку на источник электроэнергии, защитные устройства и кабели.

Устройства плавного пуска разрабатывались для сглаживания пускового тока двигателя. Их задача заключается в постепенном наборе скорости до достижения номинальной частоты без пускового тока, а затем переводится на сеть с помощью байпасного контактора. Это помогает уменьшить нагрузку на систему питания и повысить срок службы оборудования. Кроме того, мягкий старт уменьшает износ двигателя и присоединенных механизмов.

Однако устройства плавного пуска имеют ограниченные возможности и не позволяют регулировать скорость и частоту работы двигателя. Поэтому их использование в системах автоматизации и управления ограничено.

Преобразователи частоты – современное и универсальное решение для контроля скорости двигателей. Они состоят из компонентов силовой электроники, позволяющих изменять частоту питающей сети с определенной точностью. Например, преобразователи частоты EKF могут работать в широком диапазоне от 0 до 600 Гц. Это означает, что они способны не только плавно ускорять двигатель до определенной частоты, но и регулировать его скорость в зависимости от потребностей технологического процесса.

Одна из полезных функций преобразователей частоты – возможность мониторинга. Они могут быть подключены к контроллерам или панелям оператора, позволяя в реальном времени отслеживать состояние, характеристики и энергопотребление каждого отдельного двигателя в системе. Такой мониторинг помогает быстро реагировать, если значения основных параметров работы двигателя неожиданно изменятся.

Что выгоднее?

Цена оборудования каждого типа будет меняться в зависимости от мощности двигателя, к которому происходит подключение.

При мощности двигателя до 11 кВт разница в стоимости между устройством плавного пуска и преобразователем частоты будет незначительной. По мере увеличения мощности двигателя, разница в стоимости также будет возрастать: для мощностей в 150-200 кВт устройство плавного пуска будет примерно в 2-3 раза дешевле.

Однако, при принятии решения о покупке того или иного устройства, важно учитывать его экономическую целесообразность в контексте всей системы, в которой оно будет использоваться. Например, преобразователь частоты выполняет не только функцию регулирования частоты работы двигателя, но также обеспечивает защиту от перегрузки, обрыва и неравномерности фаз, а также от недостаточного или избыточного напряжения. Замена преобразователя частоты на устройство плавного пуска может привести к удорожанию использования другого оборудования и сократить "выгодность" данной покупки.

Вторым важным аспектом является энергоэффективность решения, и в этом контексте использование частотного преобразователя вновь подтверждается как наиболее разумное решение. Он способен сократить потребление электроэнергии на 30% и даже более, а также существенно снизить реактивную мощность, потребляемую из сети.

Отличный пример – поддержание необходимого давления в различных гидросистемах, будь то водопроводные или технологические системы. Если потребление жидкости в системе отсутствует, насос переключается на энергосберегающий режим и прекращает свою работу до момента, пока давление в системе не начнет снижаться. Все вычисления для такого решения выполняет электроника преобразователя, и для этого не требуется использовать контроллер верхнего уровня.

Там, где возможно уменьшить скорость вращения двигателя, использование преобразователя частоты будет более выгодным решением. В итоге, вложение в него окупится в течение 9-12 месяцев в зависимости от режима работы оборудования. Предприятию будет приносить профит в виде значительных экономических сбережений на электроэнергии уже через год его использования.

Важно не экономить на спецификациях при закупке и учитывать все стоимостные аспекты, такие как затраты на электроэнергию и износ оборудования. Необходимо всегда предусматривать возможность расширения функциональности: даже если в настоящий момент не используется какая-либо функция, это не означает, что система не будет меняться в ближайшем будущем.
Преобразователь частоты является более дальновидным решением, которое позволяет адаптироваться к будущим изменениям.