Для определения размера и монтажа компрессорной установки необходимо знать, как ее части взаимодействуют друг с другом и какие применяются правила и нормативные положения. Здесь приводится обзор параметров, дающих возможность получить компрессорную установку, в которой электрическое оборудование будет работать удовлетворительно.
В компрессорах используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Низковольтные двигатели обычно бывают мощностью до 450 кВт, а для питания двигателей большей мощности наилучшим вариантом будет высокое напряжение. Двигатели класса IP54 — пыле- и брызгозащищенное исполнение — предпочтительнее, нежели открытые двигатели — IP23, требующие регулярной разборки и очистки. В противном случае отложения пыли в двигателе, в конце концов, вызовут перегрев, что приведет к сокращению срока службы. Двигатель, как правило, охлаждаемый вентилятором, предназначен для работы при температуре окружающего воздуха не выше 40°C. При высоких температурах мощность двигателя должна быть снижена. Двигатель обычно крепится фланцем и присоединяется непосредственно к компрессору. Скорость двигателя приспосабливается к скорости компрессорного элемента, но на практике используются исключительно 2-полюсные и 4-полюсные двигатели с числом оборотов, соответственно, 3000 об/мин и 1500 об/мин. Номинальная мощность двигателя также определяется, исходя из производительности компрессора, и должна быть как можно ближе к потребляемой компрессором мощности. Слишком большие двигатели стоят дороже, потребляют чрезмерно большой пусковой ток, требуют более крупных предхранителей, имеют низкий коэффициент мощности и низкий кпд. Слишком малые двигатели перегружаются, следовательно, здесь существует риск поломки. При выборе того или иного двигателя нужно также учитывать такой параметр, как способ пуска. При пуске с переключением со звезды на треугольник двигатель запускается с моментом вращения, равным четверти номинального момента. Поэтому нужно сопоставить и согласовать кривые моментов вращения двигателя и компрессора, чтобы обеспечить правильный пуск компрессора (см. 3.8.3.).
Чаще всего применяются следующие способы пуска: прямой пуск, пуск с переключением со звезды на треугольник и плавный пуск. Прямой пуск прост, для него требуются только контактор и реле защиты от перегрузки. Недостатками являются сильный пусковой ток, превышающий номинальный ток в 6–10 раз, и иногда слишком большой пусковой момент вращения, при котором могут, например, повредиться валы и муфты. Пуск с переключением со звезды на треугольник используется для ограничения пускового тока. Пускатель состоит из трех контакторов, реле защиты от перегрузки и реле времени. Двигатель пускается подключенным звездой, и через заданное время (когда его скорость вращения достигнет 90% номинальной) таймер переключает контакторы так, чтобы двигатель был подключен треугольником, что является эксплуатационным режимом двигателя (см. 1.6.5.7.). Пуск с переключением со звезды на треугольник уменьшает пусковой ток примерно до 1/3 тока, наблюдаемого при прямом пуске, однако в то же время пусковой момент падает до четверти номинального. Относительно малый пусковой момент требует, чтобы нагрузка на двигатель была низкой в пусковой период, когда двигатель фактически достигает своей номинальной скорости перед переключением на треугольник. Если скорость слишком мала, пиковое значение тока/момента во время переключения на треугольник может быть так же велико, как при прямом пуске. Альтернативой пуску с переключением со звезды на треугольник может выступать плавный пуск. В этом случае в пускателе вместо механических контакторов используются полупроводниковые приборы (тиристоры). Тиристоры управляются линейным изменением напряжения так, что в двигатель подается равномерно возрастающий ток. Пуск происходит плавно, и пусковой ток не превышает примерно трехкратного значения номинального тока. Пускатели для прямого пуска и пуска с переключением со звезды на треугольник в большинстве случаев встраиваются в компрессор. Для больших компрессорных установок они могут размещаться отдельно в распределительном устройстве, что может быть мотивировано требованиями к пространству, тепловыделением и необходимостью доступа для технического обслуживания. Пускатели для плавного пуска обычно устанавливаются отдельно вблизи компрессора. Пусковая аппаратура компрессоров с вы- соковольтным питанием всегда размещается в распределительном блоке.
Обычно на компрессор отдельное управляющее напряжение не подается, так как большинство компрессоров оснащены встроенным трансформатором для питания цепей управления. Первичная обмотка трансформатора подключается к линиям питания компрессора. Такое устройство работает более надежно . В случае нарушения питания компрессор немедленно остановится, и перезапуск будет заблокирован. Такую функцию с питающим напряжением, подаваемым изнутри, следует воспроизводить и в тех случаях, когда пускатель размещается вне компрессора.
Защита от короткого замыкания выполняется с помощью предохранителей или автоматического выключателя, размещаемых в точках подключения кабелей. Независимо от выбранного решения, при правильном подборе параметров это обеспечит хорошую защиту. Оба способа имеют как преимущества, так и недостатки. Предохранители, как известно, работают лучше автоматических выключателей при больших токах короткого замыкания, но они размыкают не все фазы и имеют продолжительное время отключения при малых токах короткого замыкания. Автоматический выключатель полностью размыкает все три фазы и быстро срабатывает даже при малых токах короткого замыкания, но требует большего объема работ на стадии проектирования по сравнению с предохранителями. Выбор параметров защиты от короткого замыкания основывается на ожидаемой нагрузке, а также на ограничениях, накладываемых пусковым блоком. Что касается защиты от короткого замыкания пускателя, см. стандарт IEC (Международной электротехнической комиссии) 947-4-1, тип 1 и тип 2. Воздействие короткого замыкания на пускатель будет определяться тем, какой из вариантов выбран, тип 1 или тип 2.
В соответствии с правилами кабели должны «иметь такое сечение, чтобы при нормальной работе они не нагревались до опасных температур, и они не должны иметь тепловых или механических повреждений при коротком замыкании». Выбор сечений и выбор кабелей основывается на нагрузке, допустимом падении напряжения, способах прокладки (на полках, по стене и т.д.) и температуре окружающего воздуха. Для защиты кабелей могут использоваться, например, предохранители и могут быть выполнены как защита от короткого замыкания, так и защита от перегрузки. Для двигателя используется защита от короткого замыкания (например, предохранители) и отдельная защита от перегрузки (обычно защита двигателя содержится в пускателе). Защита от перегрузки защищает двигатель и питающие кабели двигателя, выключая и размыкая пускатель, когда ток нагрузки превышает заданное значение. Защита от короткого замыкания защищает пускатель, защиту от перегрузки и кабели. Как выбирать сечения кабелей с учетом нагрузки, указано в стандарте IEC 364 5 523 (SS 4241424). При выборе сечений кабелей и защиты от короткого замыкания нужно учитывать еще один параметр, называемый «условие размыкания». Это условие означает, что установка должна быть сконструирована так, чтобы короткое замыкание в любом месте установки вызывало быстрое и надежное размыкание защитной аппаратуры. Выполнение этого условия определяется, среди прочего, защитой от короткого замыкания, длиной и сечением кабеля.
Электродвигатель потребляет не только активную мощность, которая преобразуется в механическую работу, но также и реактивную мощность, которая необходима для намагничивания двигателя. Реактивная мощность нагружает кабели и трансформатор. Соотношение между активной и реактивной мощностями определяется коэффициентом мощности или cos. Его значение обычно колеблется от 0,7 до 0,9, причем меньшее значение относится к маленьким двигателям. Генерируя реактивную мощность непосредственно в двигателе с помощью конденсатора, коэффициент мощности можно увеличить практически до 1. Это позволяет уменьшить реактивную мощность, извлекаемую из сети. Стимулом для компенсации сдвига фаз может служить то, что поставщик электричества может начислить дополнительную плату за получаемую из сети реактивную мощность, превышающую установленный уровень, и то, что нужно разгрузить тяжело нагруженные трансформаторы и кабели.
Если вы не нашли свой город в списке, то для вас действует номер 8 (800) 500-25-94 (звонок по России бесплатный).
Компания «КрафтМаркет24» осуществляет доставку товаров по всей России.
Ниже Вы можете ознакомиться с условиями нашей работы.
