Шкаф управления электродвигателем

Компания предлагает комплексные услуги по разработке, изготовлению и монтажу шкафов управления электродвигателями. На сегодняшний день нашими клиентами стали десятки компаний из разных отраслей промышленности, сельского хозяйства. Электродвигатели являются универсальным оборудованием, поэтому спрос на них очень высок.

Чтобы сделать работу оборудования автономной, не зависящей от обслуживающего персонала, применяется шкаф управления электродвигателями. Это сложное устройство, которое осуществляет непрерывный контроль параметров работы двигателя и, при необходимости, изменяет рабочие режимы.

Внедрение шкафов управления на производстве позволяет снизить расход эектроэнергии, упростить работу с оборудованием. Помимо этого, шкафы защищают оборудование от перегрузок, продлевают ресурс их работы благодаря рациональному использованию мощностей.

В состав шкафа управления входят один или несколько программируемых контроллеров, защитное оборудование, средства коммутации, преобразователи частоты для плавного запуска двигателя, вспомогательные элементы, которые зависят от конфигурации шкафа. Все перечисленные элементы устанавливаются в прочном металлическом корпусе.

Применение шкафов управления

Шкаф управления электродвигателем может использоваться в любой сфере, где установлено электротехническое оборудование. Вот несколько примеров внедрения этих шкафов:

• Системы вентиляции, кондиционирования
• Системы пожаротушения (шкаф управляет двигателями насосов, запорной арматуры)
• Системы горячего, холодного водоснабжения (шкафы обеспечивают бесперебойную работу различных насосов: скважинных, циркуляционных, подпиточных, насосов для поддержания давления и других)
• Системы канализации и дренажа
• Для накопления воды в резервуарах, где двигатель включается и выключается при получении сигнала от поплавочного датчика и т.д.

Выбор шкафа управления зависит от многих характеристик системы, в которой он будет установлен. Также надо принимать во внимание условия окружающей среды. Таким образом, при проектировании шкафа нужно учитывать:

• Напряжение питания подключаемых электродвигателей, их мощность
• Номинальный ток электродвигателей
• Количество питающих вводов
• Вариант подключения насосов (постоянный или переменный)
• Защитные характеристики корпуса шкафа
• Характеристики автоматов защиты
• Необходимость установки дополнительных элементов: частотных преобразователей, электросчетчиков и т.д.

Работу шкафа управления двигателем можно рассмотреть на примере системы водоснабжения, так как она встречается практически во всех жилых и промышленных зданиях. Прежде всего, для обеспечения потребителей в системе должно поддерживаться постоянное давление. Это давление обеспечивается насосами или насосной станцией, двигатели которых, в свою очередь, подключены к шкафу управления.

Если давление в системе слишком большое, контроллер через частотный преобразователь уменьшает обороты двигателя, и давление снижается до нужного уровня. Наоборот, при пониженном давлении шкаф управления увеличивает обороты двигателя, чтобы насосы работали мощнее.

Преимущества шкафов управления

По сравнению с ручным управлением электродвигателями, внедрение шкафов позволяет получить следующие преимущества:

• Плавный запуск и выключение электродвигателей, что значительно снижает износ деталей
• Увеличение функциональности системы
• Снижение затрат на электроэнергию, другие ресурсы, а также на техническое обслуживание, ремонт установок
• Продление срока службы оборудования за счет того, что шкаф управления не позволяет выходить ему на предельные режимы работы
• Возможность управления системой в трех режимах: автоматическом, дистанционном и ручном. Последний вариант используется при авариях, а также для проверки работоспособности системы после ремонта или обслуживания
• Повышенная надежность работы оборудования за счет применения качественных контроллеров, других элементов от ведущих мировых производителей

Для чего нужно частотное регулирование?

Одним из главных достоинств шкафов управления электродвигателями является наличие в них частотных преобразователей, устройств плавного запуска. Во время прямого пуска электродвигателей ток превышает номинальный примерно в 5-6 раз, что является основной причиной перегрева обмоток двигателя и преждевременного старения изоляции.

Это, в свою очередь, ведет к снижению ресурса оборудования и более раннему ремонту и техническому обслуживанию. Устройства плавного запуска снижают потребление электроэнергии, хотя пусковой ток и в этом случае будет превышать номинальный. Тем не менее, нагрузка на оборудование и сеть будет меньше, что, в конечном итоге, продлит срок службы двигателя.

Что касается частотных преобразователей, то они нужны для управления скоростью вращения электродвигателя. Очень удобен тот факт, что скорость можно изменять не ступенчато, а плавно, то есть добиваться оптимальных значений вращения.

Благодаря этому экономится электроэнергия и снижается нагрузка на электрические сети. Управляются частотные преобразователи контроллерами, которые работают либо по заложенному алгоритму, либо на основе анализов данных от датчиков в системе.

Еще больше повысить эффективность работы двигателя можно за счет так называемого каскадного включения. В сочетании с частотными преобразователями, эта технология позволяет использовать мощности наиболее выгодно. Каскадное включение применяется в системах водоснабжения, где используется несколько насосов.

Чтобы поддерживать минимальный напор воды в трубах, можно включить только один насос, в то время как остальные будут «отдыхать». Но если потребуется увеличить давление, контроллер приводит в действие остальные насосы, равномерно распределяя нагрузку между ними. Применение нескольких насосов малой мощности более выгодно, чем использование только одного мощного насоса.

Релейное регулирование

Если очень точное поддержание оборотов не требуется, шкаф управления электродвигателем может строиться по принципу релейного регулирования. Включение и выключение оборудования производится, минуя частотные преобразователи.

Все, что для этого нужно – это установить в систему реле давления. Их принцип действия очень прост: при падении давления ниже определенного уровня реле запускает насосы, а при его превышении – отключает. Таким образом, сам насос или насосная станция имеют только два режима: либо находятся в выключенном состоянии, либо работают на полную мощность.

Минусом такого шкафа управления электродвигателем является повышенная нагрузка на оборудование. В частности, в системах водоснабжения элементы системы будут регулярно испытывать гидроудар. Впрочем, для электродвигателей малой мощности подобные перегрузки не являются критичными, поэтому релейное регулирование нашло свое применение во многих отраслях промышленности, а также в быту.

Однако при увеличении мощности броски давления будут ощущаться все сильнее, поэтому для больших, ответственных систем необходимы более сложные шкафы управления электродвигателями.