Устройство плавного пуска насоса (УПП)

Устройство плавного пуска (УПП, софтстартер) обеспечивает мягкий разгон двигателя насоса, снижая пусковые токи и механические нагрузки. Это продлевает срок службы оборудования и защищает трубопровод от гидроударов. Разберём, как работает УПП, какие даёт преимущества и чем отличается от частотника.

Что такое плавный пуск

При прямом пуске двигатель насоса стартует резко, с большими пусковыми токами (в несколько раз выше номинальных) и механическим рывком. Устройство плавного пуска плавно повышает напряжение на двигателе при старте, обеспечивая мягкий разгон. Это снижает нагрузки на двигатель, механику и электросеть.

Преимущества УПП

• Снижение пусковых токов и нагрузки на сеть;
• Меньше механический износ при пуске;
• Защита трубопровода от гидроударов;
• Плавная остановка (у многих моделей);
• Продление срока службы двигателя и насоса.

Защита от гидроударов

Резкий пуск и остановка насоса вызывают гидроудар — скачок давления в трубопроводе, опасный для арматуры и труб. Плавный пуск и плавная остановка сглаживают эти скачки. Это особенно важно для длинных напорных трасс. УПП дополняет другие меры защиты двигателя и насоса.

УПП или частотный преобразователь

УПП и частотник (ЧРП) решают разные задачи. УПП обеспечивает только плавный пуск и остановку, но не регулирует производительность в работе. Частотник же позволяет плавно менять обороты и подачу постоянно — о нём мы писали в статье про частотный преобразователь. Если нужна только защита при пуске — достаточно УПП; если нужна регулировка производительности — нужен частотник.

Когда нужен УПП

УПП оправдан, когда важно снизить пусковые токи и защитить трубопровод от гидроударов, но регулировать производительность не требуется. Это более простое и доступное решение, чем частотник, для задач с постоянным режимом работы.

Частые вопросы

Чем УПП отличается от частотника?

УПП обеспечивает только плавный пуск и остановку; частотник ещё и регулирует обороты и подачу в работе.

Зачем нужен плавный пуск?

Он снижает пусковые токи, механический износ и защищает трубопровод от гидроударов.

Что дешевле — УПП или частотник?

УПП проще и дешевле, но не регулирует производительность. Для регулировки нужен частотник.

Что происходит при прямом пуске

Чтобы понять ценность плавного пуска, полезно разобрать, что именно ломается при обычном.

Электрическая часть. В первый момент неподвижный ротор ведёт себя для сети почти как короткое замыкание — ток кратно превышает номинальный и спадает лишь по мере разгона. Для двигателя это нагрев обмотки, для сети — просадка напряжения, из-за которой на слабых линиях «моргает свет» и соседнее оборудование уходит в защиту.

Механика. Момент прикладывается к валу рывком. Страдают шпоночные соединения, подшипники и крепление рабочего колеса; на некоторых конструкциях повторяющиеся рывки постепенно ослабляют гайку крепления колеса.

Гидравлика. Поток в трубопроводе разгоняется мгновенно, а при остановке так же мгновенно тормозится — это и есть гидроудар, см. обвязку и трубопровод насоса.

По отдельности каждый пуск безобиден. Проблема накопительная: насос, включающийся десятки раз в час из-за малого приямка, изнашивается кратно быстрее, чем работающий непрерывно, см. поплавковый выключатель.

Гидроудар: почему плавная остановка важнее плавного пуска

Это неочевидный момент. При пуске давление растёт постепенно вместе с разгоном — жидкость успевает прийти в движение. А вот при резком отключении столб жидкости в длинной напорной линии продолжает двигаться по инерции, за насосом образуется разрежение, затем поток разворачивается и бьёт обратно.

Результат — скачок давления, который рвёт соединения, срывает арматуру и разрушает обратные клапаны. Чем длиннее трасса и выше скорость потока, тем сильнее эффект. Именно поэтому на протяжённых напорных линиях функция плавного останова ценнее, чем плавный разгон, см. обратный клапан и задвижку и напорную канализацию.

Чего плавный пуск не делает

Здесь важно не переоценить устройство, иначе его купят не под ту задачу.

Не регулирует подачу. После выхода на режим двигатель работает на полных оборотах. Управлять производительностью софтстартер не умеет — для этого нужен частотник, см. частотный преобразователь для насоса.

Не экономит электроэнергию в работе. Экономия возникает только за счёт снижения пиковых токов при пуске, а не в установившемся режиме.

Не компенсирует неверный подбор. Насос, работающий вне рабочей точки, останется в ней и с плавным пуском, см. КПД насоса.

Не заменяет защиту двигателя. Тепловое реле, контроль фаз и УЗО нужны в любом случае, см. защиту двигателя насоса.

УПП или частотник: как выбрать по задаче

Простое правило: если производительность менять не нужно, а нужно только смягчить пуск и останов — берут софтстартер. Если приток переменный и подачу хочется подстраивать — только частотник, который заодно закрывает и вопрос плавного пуска.

Частотник даёт больше, но он дороже, крупнее, требует внимания к длине кабеля до двигателя и в ряде случаев — выходных фильтров. Софтстартер проще, компактнее и дешевле. На объектах с постоянным притоком и длинной напорной трассой он часто оказывается оптимальным решением.

Где применение оправдано

• Мощные насосы — чем больше мощность, тем ощутимее пусковой ток для сети.
• Слабые и протяжённые сети — типично для сельских и удалённых объектов, см. насосы для сельского хозяйства.
• Длинные напорные линии — риск гидроудара.
• Частые пуски при малом рабочем объёме резервуара.
• Работа от генератора, где пусковой ток определяет требуемую мощность источника.
• Ответственные объекты, где каждая остановка на ремонт дорога, см. стоимость владения насосом.

На что смотреть при подборе и монтаже

Софтстартер подбирают по номинальному току двигателя и по тяжести пуска: у насоса он относительно лёгкий, но при работе на плотной среде или заиленном приямке нагрузка на старте выше. Настраиваются время разгона, начальное напряжение и время торможения — заводские значения почти всегда требуют корректировки под конкретную трассу.

Типичная ошибка настройки — слишком долгий разгон: двигатель дольше находится в режиме повышенного тока и греется сильнее, чем при прямом пуске. Вторая — отсутствие байпасного контактора, из-за чего силовые элементы греются всё время работы. Смежное — мониторинг насосных станций и датчики и автоматика насоса.

Подберём комплектацию

Опишите мощность насоса, характер сети, длину напорной трассы и режим пусков — подскажем, достаточно ли софтстартера или задачу правильнее закрыть частотником. Ассортимент — в каталоге.

Подобрать насос →   или звоните +7 (499) 397-84-51