В ОАО "Новая ЭРА" разработан и с 2003 года начат серийный выпуск ряда частотно-регулируемых преобразователей для асинхронного электропривода общепромышленного применения мощностью 110-200кВт.
Назначение разрабатываемого семейства электроприводов
- создание высокотехнологичных промышленных установок и автоматизированных производств;
- повышение технологичности устаревшего оборудования и промышленных установок, подлежащих модернизации;
- снижение (до 30-40%) потерь в энергоемких производственных циклах.
Область применения
- вентиляторы, насосы;
- деревообрабатывающие станки;
- транспортеры;
- подъемно-транспортное оборудование;
- технологические установки, требующие регулирования скорости движения исполнительных механизмов.
Основные характеристики
- Преобразователь выполнен на базе IGBT транзисторов и снабжен микропроцессорной системой управления, диагностирования и отображения информации.
- Преобразователь работает от трехфазной сети 380 В ± 10% частота 47..63 Гц.
- Номинальная выходная мощность преобразователя — 200 кВт.
- Режим работы длительный с кратковременными перегрузками.Допустимая кратность перегрузки по току — 1,5 от номинального тока в течение 1 мин с перерывом 10 мин.
- Преобразователь частоты обеспечивает регулирование частоты и напряжения электродвигателя в диапазоне 0.1..100 Гц и 0..380 В.
- Преобразователь обеспечивает частотный пуск, реверсирование и торможение двигателя.
- Выходное напряжение преобразователя ШИМ модулированное по синусоидальному закону.
- Коэффициент полезного действия преобразователя во всем диапазоне работы не менее 98%
- Преобразователь имеет возможность подключения к одной из стандартных промышленных сетей управления. Выбор конкретной сети и реализация взаимодействия с ней производится по требованию заказчика дополнительно.
- Преобразователь должен обеспечивать защиту выходных цепей от коротких замыканий и перегрузок.
Функции системы управления электроприводом
- Основные режимы управления приводом
- Частотный пуск по заданному закону для случаев U/f=const, U/f2=const и для случая привода с большим пусковым моментом с возможностью настройки законов.
- Регулирование выходной частоты в диапазоне 0,1-100 Гц.
- Режим ограничения тока при превышении заданного максимального тока двигателя с учетом заданной кратности перегрузки или времени работы на нем.Остановка привода отключением, снижением частоты и напряжения с возможным сбросом энергии во внешний балластный резистор или электродинамическим торможением.
- Режим стабилизации технологического параметра ПИД-регулятором на заданном уровне.
- Режим отключения при выходе входного напряжения за допустимые пределы и автоматического повторного включения (АПВ) при возвращении напряжения в норму с “подхватом” двигателя.
- Режим ограничения зарядного тока емкостного фильтра при подачепитания на преобразователь.
- Местное управление с пульта.
- Дистанционное управление по внешним цифровым и аналоговым входам.
- Дистанционное управление по последовательному каналу связи.
- Защиты от аварийных режимов работы
- Токовая драйверная защита преобразователя.
- Тепловая защита преобразователя.
- Защита от превышения максимального тока двигателя.
- Защита от превышения номинального тока двигателя с учетом ремени работы при токе выше номинального.
- Защита от “заклинивания” двигателя.
- Защита от обрыва фазы двигателя или несимметрии токов фаз.
- Отклонение технологического параметра за максимально допустимые значения.
- Вспомогательные функции системы управления
- Самотестирование контроллера и пульта управления. Отключение при неисправностях.
- Счетчик моточасов.
- Часы реального времени.Запоминание вводимых параметров в энергонезависимом ЗУ.
- Запоминание измеряемых параметров (аварийный кадр) в энергонезависимом ЗУ.
- Выбор режимов работы преобразователя и настройка параметров
- Система управления должна обеспечивать возможность выбора режимов и настройки параметров преобразователя с пульта управления и от системы более высокого уровня.
- Должны быть предусмотрены следующие режимы настройки преобразователя:
- Выбор режима работы;
- Настройка параметров двигателя;
- Настройка ПИД-регулятора технологического параметра;
- Настройка внешних цифровых входов;
- Настройка внешних аналоговых входов;
- Настройка внешних цифровых и релейных выходов;
- Настройка внешних аналоговых выходов;
- Настройка режимов и характеристик привода производится изменением следующих параметров:
- Минимальная и максимальная частота питания двигателя при пуске и останове.
- Точки излома и коэффициенты зависимости U(f) .
- Зоны запрещенных частот.
- Максимальный ток двигателя (в 1,5 раза номинального по умолчанию).
- Допустимое время работы на токах выше номинального.
- Частота модуляции ШИМ.
- Ток электродинамического торможения и время торможения.
- Режим пуска: заданная скорость вращения двигателя, задержка включения после команды пуск, время непрерывной работы на заданной скорости, ускорение при пуске или увеличении скорости, замедление при останове или уменьшении скорости.
- Режим останова: снятие напряжения с двигателя, снижение частоты, электродинамическое торможение.
- Настройка функционирования в аварийных режимах
- Тепловая защита преобразователя: температура, при которой выдается предупреждение о перегреве, температура отключения.
- Превышение заданного максимального тока двигателя или времени работы на токах выше номинального: отключение с возможностью АПВ или переход в режим токоограничения, время паузы между АПВ, число циклов АПВ.
- Обрыв фазы двигателя или несимметрия токов фаз: отключение или только сигнализация.
- Отклонение технологического параметра за максимально допустимые значения: отключение, переход на выбранную фиксированную скорость, только сигнализация.
- Состав и содержание списка вводимых параметров и настроек п. 6.4 уточняется в процессе разработки и согласуется дополнением к техническому заданию.
- Внешние соединения, обеспечиваемые системой управления
- Аналоговые входы – 2 переключаемые: ток/напряжение (0..20 мА / ±10в). Должна быть предусмотрена возможность подключения потенциометра.
- Аналоговый выход – 1 ток 0..20 мА.
- Цифровые входы – 6 напряжение 24 В, развязка.
- Релейные выходы – 3 напряжение 380 В, 2 А.
- Последовательный канал или какая либо другая стандартная промышленная сеть управления.
Все оборудование преобразователя размещается в стандартном шкафу, предназначенном для установки в производственном помещении. Степень защиты оболочек шкафа преобразователя IP21 по ГОСТ 14254-80.
