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Avviatore graduale a media tensione (MT) per l'avvio e l'arresto dei motori

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Avviatore graduale per media tensione (MT)

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Un avviatore graduale a media tensione (MV) è un dispositivo di avviamento a stato solido progettato per avviare e arrestare in modo fluido i motori a corrente alternata a media tensione, aumentando e diminuendo gradualmente la tensione applicata. Riduce l’elevata corrente di spunto e lo stress meccanico associati all’avviamento diretto (DOL). La maggior parte degli avviatori graduali MV utilizza tiristori (SCR) per il controllo della tensione e un contattore di bypass per eliminare le perdite di potenza una volta che il motore ha raggiunto la velocità massima.

Intervallo di tensione tipico
·2,3 kV
·3,3 kV
·4,16 kV
·6,6 kV
·11 kV
·13,8 kV (alcuni modelli)

Componenti principali
·Moduli di potenza SCR (tiristori)
·Contattore di bypass a vuoto
·Contattore di isolamento a vuoto
·Trasformatori di corrente (CT)
·Trasformatori di tensione (VT)
·Controllore basato su microprocessore
·Relè di protezione
·Sistema di raffreddamento (ad aria o a liquido, a seconda della potenza nominale)

Principio di funzionamento
·Viene impartito il comando di avviamento.
·Inizialmente gli SCR applicano una tensione ridotta al motore.
·La tensione di uscita aumenta gradualmente in base al tempo di accelerazione programmato.
·La corrente del motore e la coppia di avviamento aumentano in modo graduale.
·Una volta raggiunta la velocità nominale, il contattore di bypass si chiude.
·Gli SCR vengono bypassati e il motore funziona direttamente dalla rete di alimentazione con perdite minime.
·Durante l’arresto, la riduzione controllata della tensione garantisce una decelerazione graduale se è abilitata la funzione di arresto graduale.

Caratteristiche principali
·Limite di corrente di avviamento regolabile
·Rampa di aumento/riduzione della tensione regolabile
·Avviamento e arresto graduali
·Funzione di avviamento rapido per carichi ad alta inerzia
·Protezione termica del motore integrata
·Protezione da perdita di fase e squilibrio di fase
·Protezione da sovracorrente e sovraccarico
·Protezione da sottotensione e sovratensione
·Protocolli di comunicazione quali Modbus, Profibus, Profinet ed Ethernet/IP (a seconda del modello)

Vantaggi
·Riduce la corrente di avviamento a circa 2–4 volte la corrente nominale (rispetto alle 6–8 volte la corrente nominale dell’avviamento diretto).
·Riduce al minimo le sollecitazioni meccaniche su alberi, giunti, ingranaggi e cinghie.
·Riduce le cadute di tensione sulla rete elettrica.
·Prolunga la durata del motore e delle apparecchiature azionate.
·Costi di installazione e di esercizio inferiori rispetto a un convertitore di frequenza (VFD) quando non è richiesta la velocità variabile.
·Migliora il funzionamento delle pompe riducendo i colpi d’ariete.

Applicazioni tipiche
·Pompe centrifughe
·Impianti di trattamento delle acque
·Ventilatori per impianti di climatizzazione (HVAC)
·Compressori
·Trasportatori
·Frantoi
·Mulini a sfere
·Soffianti
·Motori per processi industriali
·Settori minerario, del cemento, siderurgico, petrolifero e del gas, e centrali elettriche

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione nominale: 2,3–13,8 kV
·Potenza nominale: da 200 kW a oltre 15 MW
·Frequenza: 50/60 Hz
·Corrente di avviamento: regolabile (tipicamente 2–4 × FLA)
·Tempo di avviamento: da 1 a 60 s (regolabile)
·Grado di protezione: IP31, IP42, IP54 (a seconda dell’involucro)
·Raffreddamento: ad aria naturale o ad aria forzata

Principali produttori
·ABB
·Siemens
·Schneider Electric
·Rockwell Automation (Allen-Bradley)
·WEG
·Motortronics
·AuCom
·Toshiba
·Eaton

Gli avviatori soft per media tensione sono ampiamente utilizzati laddove sono richiesti avviamenti e arresti graduali ma non è necessario un controllo continuo della velocità, rendendoli una soluzione economicamente vantaggiosa per i grandi motori a velocità fissa di media tensione.