Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Автоматизированный электропривод - файл 1.doc


Загрузка...
Автоматизированный электропривод
скачать (928 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc928kb.01.12.2011 14:16скачать

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………...3

1. Расчет мощности и выбор электродвигателя…………………………………………4

2. Выбор преобразователя ………………………………………………………………..7

3. Схема подключения преобразователя и двигателя…………………………………..11

4. Выбор кабельной продукции……………………………………………………...…..12

5. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры………………………….………..13

6.Оисание функций выносного графического терминала……………………….…..…14

7. ПИД-регулятор……………………………………………………………….….……...16

8. Электромагнитная совместимость и заземление…………………………….….……19

9. Тепловая защита двигателя……………………………………………………....…….22

10 Рекомендации по установке…………………………………………………………...24

11. Техника безопасности при эксплуатации преобразователя частоты………...…….26

12. Заключение……………………………………………………………………….……27

13. Использованная литература…………………………………………………..………28


Введение
Электрический привод — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

Проблема регулирования скорости движения машин и механизмов с целью экономии электроэнергии решалась в последние десятилетия в основном с помощью регулируемых электроприводов. Причём, если ещё в 70-80-х годах преобладающими были регулируемые электроприводы постоянного тока, то в настоящее время они повсеместно вытесняются регулируемыми электроприводами переменного тока, как правило, с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надёжности, массе, габаритам и стоимости.

АСИНХРОННЫЙ электродвигатель - асинхронная электрическая машина, работающая в двигательном режиме. Наиболее распространен трехфазный асинхронный электродвигатель (изобретен в 1889 М. О. Доливо-Добровольским). Асинхронные электродвигатели отличаются относительной простотой конструкции и надежностью в эксплуатации, однако имеют ограниченный диапазон частоты вращения и низкий коэффициент мощности при малых нагрузках. Мощность от долей Вт до десятков МВт.

Преобразователь частоты — радиоэлектронное устройство для преобразования электрического (электромагнитного) сигнала путём переноса его спектра на некоторый интервал по оси частот. Другие названия преобразователя частоты электродвигателя − инвертор, инвертер, частотный преобразователь. Это устройство контроля работы электрического двигателя посредством регулирования числа оборотов (частотного регулирования) электропривода.

Частотный преобразователь (ЧП) служит для плавного регулирования скорости асинхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя трехфазного напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление. Частотный преобразователь — это устройство состоящее из выпрямителя (моста постоянного тока), преобразующего переменный ток промышленной частоты в постоянный и инвертора (преобразователя) (иногда с ШИМ), преобразующего постоянный ток в переменный требуемых частоты и амплитуды. Выходные тиристоры (GTO) или транзисторы (IGBT) обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для улучшения формы выходного напряжения между преобразователем и двигателем иногда ставят дроссель, а для уменьшения электромагнитных помех - EMC-фильтр.

Частотное регулирование электроприводов позволяет повысить надёжность работы оборудования и систем, улучшить качество производимой продукции или услуг, автоматизировать производство, экономить ресурсы и энергию.
^ 1. Расчет мощности и выбор электродвигателя

Параметры:

P1 = 30кВт t1 = 1,15 с

Р2 = 23кВт t2 = 6 с

Р3 = 20кВт t3 = 0,8 с

Р4 = 10кВт t4 = 3 с

Р5 = 5кВт t5 = 1 с

α = 0,4 – коэффициент потерь

β0 = 0,25 – коэффициент ухудшения теплоотдачи

Тн = 55 мин – постоянная нагревания

nм = 940 об/мин – частота вращения механизма
Расчет мощности и выбор эл.привода для двигателя технолог. машины

Таблица 1

^ Мощность P1, кВт

Р2, кВт

Р3, кВт

Р4, кВт

Р5, кВт

30

23

20

10

5

t 1, c

t 2, c

t 3, c

t 4, с

t 5, с

1,15

6

0,8

3

1


Нагрузочная диаграмма




    1. По заданной нагрузочной диаграмме определяется время работы за один цикл:


Время работы двигателя:



Время паузы:



Время цикла:


Мах. мощность двигателя



Max. расчетный ток двигателя:

1.2 Определяется режим работы двигателя. Исходя из графика работы эл. двигателя делается вывод, что режим работы повторно-кратковременый.

1.3. Определяется расчетный коэффициент:


Т.к. , то режим длительный.
1.4 Определяется эквивалентная мощность:

Приведем полученную Pэкв к стандартной продолжительности включения:





1.5 В механизм установлен один двигатель. Двигатель выбирается по номинальному моменту по двум критериям.

Таблица 2

Тип

Рном, кВт

n, об/мин

Sн, %

Cosφ

КПД, %

Кн

Кmax

Кmin

Jд, кг/м2

Кi

Uн, В

АИР 200М

22

980

2

0,83

90

1,7

2,7

1,6

0,36

7,5

220


Кн =Мп / Мн

Кмах = Ммах / Мном

Кмin = Ммin / Мном

Кi - кратность пускового тока

Мном - номинальный момент

Мп - пусковой момент

Ммах - максимальный момент

Ммin - минимальный момент


Определяем номинальный ток электродвигателя:


Номинальный момент эл. двигателя:

Паспортные значения мах. из пусковых моментов:








Номинальные данные двигателя:

Номинальное напряжение статора

Uном = 230 В

Ток статора

Iном = 44,6 А

Пусковой ток статора

Iпуск = 290 А

Мощность на валу

Pн = 22кВт

Обороты

nном = 940 об/мин

КПД

μ = 0,9

Номинальный момент

Mном = 214

Минимальный момент

Mdvmax. = 513,6

Максимальная частота вращения


nmax. = 1000 об/мин

Момент инерции ротора

J% = 0,36 кг·м2

Число пар полюсов

P = 3



1.6 Определение мах. момента нагрузки на валу эл. двигателя:


Условия проверки эл. двигателя на перегрузки:
- условие выполняется


Коэффициент снижения:


Тогда, мах. момент будет равен:



- условие выполняется
Мах. ток двигателя при P=Pmax

^ 2. Выбор преобразователя
При питании электродвигателя от преобразователя напряжение и частота регулируется плавно. Определение напряжения и частоты необходимы для работы двигателя в заданной точке, сводиться к уточнению возможности обеспечение преобразователя уровня напряжения и частоты при различных нагрузках и колебаниях напряжения питающей сети. При питании синхронного двигателя от преобразователя частоты в процессе преобразуется напряжение промышленной частоты. В напряжение регулировки амплитуды и регулировки частоты возникают потери напряжения и мощности преобразователя. Обычно преобразователь имеет внутреннее обратные связи, и при изменении нагрузки двигателя выходное напряжение и частота практически не изменяться. Поэтому в дальнейшем напряжение и частота на статоре электродвигателя будем сочетать независимыми от нагрузки. Синхронная скорость двигателя зависит от частоты питающей сети и числа пар полюсов.



Для устойчивой работы двигателя необходимо изменение частоты поддерживать перегружавшую способность двигателя, что обеспечиваться регулированием напряжения на статоре по различным законам. Зависимость от частоты и от характера изменения статического момента. Эти особенности необходимо учитывать при расчете частоты и амплитуды напряжения. Наиболее распространенный закон изменения амплитуды напряжения пропорционально частоте в виде закона:

U/f=const,

при таком законе максимальный момент постоянен и не зависит от частоты.

Также не зависит от частоты: .

Это позволяет в расчетах использовать прием параллельного переноса естественной механической характеристики. При этом естественная характеристика перемешаться вдоль оси «w» и устанавливаться в т.Wзад, Mзад.

Из паспортных данных преобразователь частоты, следует что:

Из паспортных данных преобразователей частоты следует, что:



Номинальный ток преобразователя частоты должен быть не менее:

По IПЧ выбирается преобразователь частоты

ATV61HD22N4, P = 22 кВт, в количестве 1 штуки

По каталогу Iном = 48 А
С учетом требования тех. задания мощность преобразователя частоты должна превышать мощность двигателя на 20%.

Тогда
Выбираем преобразователь частоты

ATV61HD30N4, P = 30 кВт, Iном = 66 А


Проверочный расчет из условия, что преобразователь частоты обеспечивает перегрузочный пусковой момент 170% от номинального.
Мах. момент на валу двигателя

АИР 200 М6


Где Iном р.с. = 66 А - номинальный ток преобразователя частоты

Iном dv = 44,6 А - ном. ток двигателя


- условие выполняется
Окончательно выбираем преобразователь

ATV61HD30N4, P = 30 кВт, Iном = 66 А
Характеристики преобразователя

Двигатель


Сеть


Altivar 61HD30N4


Р, кВт

л.с.

I, А

S, кВА

Iк.з.мах, кА

Iмах, А

Iперех.

380 В

480 В

380 В

480 В


30


40

66

56

43,4

22

66

52

79,2


Применение
Преобразователь частоты Altivar 61 используется для трехфазных асинхронных двигателей мощностью от 0,75 кВт до 630 кВт.

Преобразователь используется для создания современных систем обогрева, вентиляции и

кондиционирования воздуха (HVAC) в промышленных и коммерческих зданиях:

• вентиляция;

• кондиционирование воздуха;

• насосные агрегаты.

Преобразователь частоты Altivar 61 может уменьшить эксплуатационные расходы путем оптимизации потребления энергии, значительно повышая комфортность. Различные встроенные функции позволяют адаптировать преобразователь для использования в электрических установках, сложных управляющих системах и системах диспетчеризации инженерного оборудования здания.

При разработке преобразователя учитывалась необходимость электромагнитной совместимости и уменьшения гармонических составляющих тока.

В зависимости от характеристик, каждый тип (UL типа 1/IP 20 и/или UL типа 12/IP 54) либо имеет встроенные фильтры ЭМС класса A или B и дроссели звена постоянного тока, либо эти элементы доступны в качестве дополнительного оборудования.
Функции
Макроконфигурации и меню ускоренного запуска ПЧ Altivar 61 могут использоваться для быстрого запуска установок и моментальной настройки в дружественных пользователю диалоговых средствах.
^ Функции, разработанные специально для насосных и вентиляторных агрегатов
Энергосбережение, квадратичный закон по 2 или 5 точкам.

•Автоматический подхват вращающейся нагрузки с поиском скорости.

• Адаптация ограничения тока в зависимости от скорости.

• Подавление шума и резонанса посредством частоты коммутации, которая, в зависимости от номинальной нагрузки, может быть установлена до16 кГц во время работы, и случайной модуляции.

• Предустановленные скорости.

• Встроенный ПИД-регулятор, с предустановленными значениями ПИД и режимом

автоматический/ручной (Auto/Man).

• Счетчик наработки и энергопотребления.

• Определение отсутствия жидкости, определение нулевой скорости потока, ограничение скорости потока.

• Функция "сон", функция "пробуждение".

• Клиентские настройки с отображением физических значений: бар, л/с., °C...


^ Характеристики момента (типовые кривые)

Нижеприведенные кривые соответствуют установившемуся и переходному перегрузочным моментам для двигателя с естественной и принудительной вентиляцией. Различие заключается в способности двигателя продолжительно развивать значительный момент при скорости ниже половины номинальной.

Электропривод с разомкнутой системой

^ 1 Двигатель с естественной вентиляцией: полезный установившийся момент (1)

2 Двигатель с принудительной вентиляцией: полезный установившийся момент

^ 3 Перегрузочный момент в течение <60 c для ATV 61W••••

(UL типа 12/IP 54)

4 Перегрузочный переходный момент в течение y 60 с для ATV61HD30N4

(UL типа 1/IP 20)

5 Момент на скорости выше номинальной при постоянной мощности (2)

^ 3. Схема подключения преобразователя ATV61HD30N4 и двигателя.
Соответствие категории 3 стандарта EN 954-1 и уровню SIL2 стандарта МЭК/EN61508

Схемы подключения используют защитную функцию блокировки ПЧ преобразователя Altivar 61 имодуля безопасности Preventa, обеспечивающих контроль цепей аварийной остановки.
^ Машины с малым временем остановки на выбеге (малый момент инерции).

При работе привода после подачи команды активизации защитной функции на вход PWR мгновенноснимается питание двигателя и он останавливается в соответствии с категорией 0 стандарта МЭК/EN60204-1.

При остановленном приводе после подачи команды активизации повторный пуск двигателя не разрешается (STO).

Блокировка ПЧ поддерживается до тех пор, пока вход PWR остается активным.
^ Трехфазное питание, механизм с небольшим моментом инерции



Комплектующие:

A1 - Преобразователь ATV 61

A2 - Модуль безопасности Preventa XPS AC для контроля режима быстрой остановки и состояния концевых выключателей. Модуль безопасности

может управлять защитной функцией блокировки ПЧ нескольких преобразователей, установленных на одном механизме

^ F1 - Предохранитель

L1 - Дроссель постоянного тока,

Q1 - Выключатель

S1 - Аварийный кнопочный выключатель с двумя контактами

S2 - Кнопки XB4 B или XB5 A
^ 4. Выбор кабельной продукции
Расчётный ток для проверки кабеля по нагреву:

А

Расчётный ток, выраженный через поправочный коэффициент:

А

где К1 – поправочный коэффициент на температуру воздуха для нагрузки кабеля, выбирается в зависимости от температуры и расположения кабеля (ПУЭ, табл1.3.3).

Выбран кабель марки ВВГ (4×16)

Допустимая токовая нагрузка:

Iдоп=75А,

Iдоп> I/рас

ВВГ – кабели с изоляцией из пропитанной бумаги с медными жилами.(ПУЭ, табл1.3.4)

Кабели силовые ВВГ предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,4 кВ частоты 50 Гц. Вид климатического исполнения УХЛ и Т категорий размещения 1 и 5 по ГОСТ 15150.

Конструкция:

1. Токопроводящая жила – медная проволока.

2. Изоляция – ПВХ пластикат.

3. Заполнение – ПВХ пластикат (для ВВГз).

4. Оболочка – ПВХ пластикат.
Технические и эксплуатационные характеристики

Температура окружающей среды при эксплуатации

от +50°С до -50°С

Вид климатического исполнения

УХЛ и Т

Категорий размещения

1 и 5 по ГОСТ 15150-69

Относительная влажность воздуха (при t° +35°С)

98%

Предельно допустимая t° нагрева жил при эксплуатации

+70°С

Допустимый нагрев жил кабелей в аварийном режиме

+80°С

Максимально допустимая t° жил при коротком замыкании (4 сек.)

+160°С

Минимальная t° прокладки кабеля без предварительного подогрева

- 15°С

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке:

•одножильного кабеля

•многожильного кабеля

10 диаметров кабеля
7,5 диаметров кабеля

Срок службы

30 лет

Гарантийный срок эксплуатации

5 лет



^ 5. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Выключатель

Автоматический выключатель — это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания. Отключение выключателя при перегрузках и токах к.з. выполняются встроенным в выключатель автоматическим устройством, которое называется максимальным расцепителем тока.
Номинальный ток выключателя:

А

Установленный ток теплового расцепителя:

А

(Кт.р=1,1÷1,3)

Выбираем выключатель марки ВА51-31, (3, с.79, табл 27)

Uна=380 В,

Iна=100 А,

Iнр=80 А,

Iоткл=6 кА,

где Iна – номинальный ток автомата, А;

Iнр – номинальный ток расцепителя, А.

Iоткл – ток отключения, А.


Наименование

Выключатели автоматические типа ВА51-31

Марка

ВА51-31

Номинальное напряжение, В

220; 380, 50;60 Гц

Номинальный ток, А

100

Количество полюсов

3

Вид расцепителя

МТ

Габаритные размеры, мм

25х110х75

Нормативно-технический документ

ТУ 16-641.002-83


^ 6.Оисание функций выносного графического терминала
Графический терминал устанавливается на лицевой поверхности преобразователя частоты. ПЧ, поставляемые без графического терминала, комплектуются встроенным терминалом с семисегментными индикаторами.

Терминал может использоваться:

• дистанционно с помощью принадлежностей для выносной установки (см. ниже);

• подключенным к нескольким ПЧ с помощью соединительных элементов для многоточечной связи
Терминал применяется с целью:

• управления, настройки и конфигурирования преобразователя частоты;

• визуализации текущих значений (двигателя, входов�выходов и т.д.);

• сохранения и перезагрузки конфигураций; 4 файла с конфигурациями могут быть сохранены.

Его максимальная температура эксплуатации до 60 °C, степень защиты IP 54.


Описание

1. Графический дисплей:

- 8 строк, 240 x 160 пикселей;

- крупные цифры, различимые с 5 м;

- отображение в виде барграфов (индикаторных линеек).

2. Функциональные клавиши F1, F2, F3, F4, которые могут назначаться для выполнения:

- диалоговых функций: прямой доступ, экраны помощи, навигация;

- прикладных функций: локальное/дистанционное управление, заданные скорости.

3. Клавиша STOP/RESET: локальное управление остановкой двигателя/сброс неисправностей.

4. Клавиша RUN: локальное управление пуском двигателя.

5. Навигационная клавиша:

- нажатие: сохранение текущего значения (ENT);

- вращение ± : увеличение или уменьшение значения, переход на следующую или предыдущую

строку.

6. Клавиша FWD/REV: реверс направления вращения двигателя.

7. Клавиша ESC: отказ от значения, параметра или меню для возврата к предыдущему выбору.

^ Описание графического дисплея

1 Строка индикации: ее содержание конфигурируется; при заводской настройке на ней

отображаются:

• состояние преобразователя (например, «RUN»);

активизированный канал управления (например, «Term»: клеммник);

• заданная частота;

• ток двигателя.

^ 2 Строка меню: индикация имени текущего меню или подменю.

3 Отображение меню, подменю, параметров, числовых значений, индикаторных линеек

(барграфов) в виде окна прокрутки размером не более 5 строк.

Выбранная строка или числовое значение отображаются в инверсном виде (см. рисунок).

4 Отображение функций, назначенных клавишам F1 � F4, выровненных в линию, например:

• >> : горизонтальная навигация вправо или переход к следующему меню или подменю или, для числового значения, переход к меньшему разряду, отображаемому в инверсном виде (см. рисунок);

• << : горизонтальная навигация влево или переход к следующему меню или подменю, или, для числового значения, переход к большему разряду, отображаемому в инверсном виде;

• «Т/К»: функция «локальное/дистанционное управление», назначенная на клавишу F4;

• «HELP»: контекстная помощь;

• «Code»: индикация кода выбранного параметра;

• другие функции (прикладные) могут быть назначены этим клавишам с помощью меню «1.6

УПРАВЛЕНИЕ».

^ 5 : текущее окно не продолжается вниз;

: текущее окно продолжается вниз;

6 : текущее окно продолжается вверх;

: текущее окно не продолжается вверх.

7. ПИД-регулятор

Позволяет управлять технологическим процессом с помощью задающего сигнала и сигнала датчика обратной связи.

Функция подходит для регулирования натяжения наматывающих механизмов.


^ Внутренние задания

- rPI: задание, передаваемое графическим терминалом или коммуникационной сетью.

- A: задание с помощью Fr1 или Fr1b с возможными функциями суммирования, вычитания и умножения.

Выбор между этими заданиями осуществляется с помощью параметра «PII».
^ Предварительные задания ПИД-регулятора

Возможен выбор двух или четырех заданий ПИД-регулятора. Таблица комбинаций выбранных заданий ПИД-регулятора:


LIx (Pr4)


LIy (Pr2)


Задание


0

0

rPI или A


0

1

rP2


1

0

rP3


1

1

rP4




^ Обратная связь ПИД-регулятора

Обратная связь ПИД-регулятора может быть назначена на один из аналоговых входов (AI1 - AI4),

импульсный вход (RP) или импульсный датчик, в соответствии с имеющимися дополнительными картами. Она может также передаваться по коммуникационной сети (сеть AI).
В сочетании с ПИД-регулятором можно использовать следующие 4 функции:
^ Контроль обратной связи ПИД-регулятора
Функция "сон/пробуждение"

Эта функция применяется в дополнение к ПИД-регулятору с целью избежать длительной

бесполезной или нежелательной работы со слишком низкой скоростью. Она останавливает двигатель после определенного периода времени работы на пониженной скорости. Данные параметры – время (tLS) и скорость (LSP + SLE) – регулируются. Двигатель повторно запускается, если ошибка или обратная связь ПИД-регулятора превышают регулируемый порог (параметры rSL или UPP в зависимости от порога)
^ Активация функции "сон" через определение расхода

Эта функция используется там, где нулевой расход не может быть обнаружен только функцией "сон".


^ Аварийно-предупредительные сигналы

Минимальный и максимальный контрольные пороги обратной связи ПИД�регулятора и контрольный порог ошибки ПИД-регулятора.
^ Упреждающее задание скорости

Источником этого задания могут быть клеммники (аналоговые входы, импульсные датчики и т.д.), графический терминал или коммуникационная сеть.

Этот скоростной вход является начальным заданием для пуска.
^ Автоматический и ручной режимы работы

Позволяют переходить от ручного регулирования скорости к автоматическому с ПИД-регулятором.

Переключение осуществляется дискретным входом или битом слова управления.
^ Ручной режим регулирования скорости

Ручное задание скорости передается через клеммник (аналоговые входы, импульсный датчик, предварительно заданные скорости и т.д.).

При переходе на ручной режим задание скорости меняется в соответствии с установленным временем разгона и торможения ACC и dEC.
^ Автоматический режим регулирования скорости с ПИД-регулятором

При работе в автоматическом режиме имеется возможность:

- адаптировать задания и обратную связь по регулируемой переменной (приведение в

соответствие);

- скорректировать инверсный сигнал ПИД�регулятора;

- настроить пропорциональную, интегральную и дифференциальную составляющие (Kp, Ki и Kd);

- исключить интегральную составляющую;

- использовать аварийно�предупредительный сигнал с помощью дискретного выхода или

визуализировать на графическом терминале в случае превышения уставки (максимальный и минимальный сигналы обратной связи и ошибка ПИД�регулятора);

- отобразить на графическом терминале сигналы задания, обратной связи, ошибки и выхода ПИД-регулятора и назначить на них аналоговый выход;

- применить задатчик интенсивности (время = PrP) к задающему сигналу ПИД-регулятора.

Скорость двигателя ограничена пределами нижней (LSP) и верхней (HSP) скоростей.
^ Форсированная работа

В сочетании с функцией запрета всех неисправностей эта функция позволяет форсировать работу привода в определённом направлении и форсировать задание на сконфигурированное значение.
Ограничение расхода

Позволяет ограничить производительность насоса.


^ 8. Электромагнитная совместимость
Подключения в соответствии с нормами ЭМС.
Принцип:

Заземление между ПЧ, двигателем и экранирующей оболочкой кабеля должно иметь

высокочастотную эквипотенциальность.

• Используйте экранированные кабели, заземленные по всему диаметру с обоих концов, для подключения двигателя, тормозного сопротивления и цепей управления. Экранирование может быть выполнено на части кабеля с помощью металлических труб или каналов при условии отсутствия разрыва экранирования по всей длине экранируемого участка.

• Сетевой кабель питания должен располагаться как можно дальше от кабеля двигателя.
^ Схема установки для преобразователей:

1. Металлическая пластина (1), поставляемая вместе с ПЧ и монтируемая на нем (плоскость

заземления).

2. Преобразователь Altivar 61 UL типа 1/IP 20.

3. Неэкранированные провода питания.

4. Неэкранированные провода для выходных контактов реле неисправности.

5. Экранирующая оболочка кабелей 6, 7 и 8 крепится и заземляется как можно ближе к

преобразователю:

- зачистите оболочку;

- закрепите хомутом зачищенный участок экранирующей оболочки кабеля на пластине 1.

Экранирующая оболочка должна быть прикреплена к металлической пластине достаточно

плотно, чтобы обеспечить надежный контакт.

6. Экранированный кабель для подключения двигателя.

7. Экранированный кабель для сигналов управления и контроля (в тех случаях, когда требуется

несколько проводников, должны использоваться провода сечением 0,5 мм2).

^ 8. Экранированный кабель для подключения тормозного сопротивления.

Экранирующая оболочка кабелей 6, 7, 8 должна быть заземлена с обоих концов. Экранирование

не должно иметь разрывов. Промежуточные клеммники должны находиться в экранированных

металлических коробках, отвечающих требованиям ЭМС.

^ 9. Винт для заземления.
Заземление

Заземление — это преднамеренное соединение нетоковедущих элементов оборудования, которые в результате пробоя изоляции могут оказаться под напряжением, с землёй. Заземление состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем.
Исходные данные:

Длина вертикального заземлителя

L = 3 м

Диаметр вертикального заземлителя

d = 12 мм

Заглубление вертикального заземлителя

t = 0,7 м

Толщина верхнего слоя грунта

H = 1м

Ширина(диаметр) горизонтального заземлителя

b = 12мм

Сезонный климатический коэффициент-вертикальный заземлитель

Cg = 1,6

Сезонный климатический коэффициент-горизонтальный заземлитель

Сg = 1,6

Удельное сопротивление верхнего слоя грунта

р1 = 100 Ом/м

Удельное сопротивление нижнего слоя грунта

р2 = 100 Ом/м

Нормируемое значение заземления

Rн = 10 Ом

Коэффициент использования заземлителей

= 0,78







Расчет


Эквивалентное удельное сопротивление

= 103,8961 Ом/м

Сопротивление вертикального заземлителя

= 36,2298 Ом

Сопротивление контура

= 10,3896

Предварительное количество вертикальных заземлителей

= 3,4871 шт

Длина горизонтального заземлителя

= 5,2307 м

Суммарное сопротивление верт. и гор. заземлителей

= 13,7228 Ом

Расстояние между вертикальными заземлителями

К= 1,5÷3 м

Расстояние от центра вертикального заземлителя до поверхности земли

Т = 2,2 м

Количество вертикальных заземлителей

= 4 шт

Полученное расчетное значение сопротивления контура = 10,38 Ом > 10 Ом - нормируемого значения заземления, что не допустимо. Поэтому выбираем количество вертикальных заземлителей равным 5 штукам.

^ 9. Тепловая защита двигателя
Тепловая защита двигателя обеспечивается с помощью преобразователя двумя способами:

• прямая " путем обработки сигналов терморезисторов, расположенных в обмотках двигателя;

• косвенная " с помощью встроенного теплового реле. Косвенная тепловая защита обеспечивается за счет непрерывного расчета теоретического нагрева двигателя.

Микропроцессорная система рассчитывает теоретический нагрев двигателя на основе:

• рабочей частоты;

• тока, потребляемого двигателем;

• времени работы;

• максимальной окружающей температуры 40 °C вблизи двигателя;

• типа вентиляции двигателя (естественная или принудительная).

Тепловая защита настраивается от 0,2 до 1,5 номинального тока преобразователя. Она должна соответствовать значению номинального тока двигателя, приведенного на заводской табличке.

Примечание: хранимое значение теплового состояния двигателя возвращается к нулю при отключении питания системы управления преобразователя.


Двигатели с естественной вентиляцией:

кривые отключения зависят от частоты двигателя.

Двигатели с принудительной вентиляцией:

Должна рассматриваться только одна кривая отключения при 50 Гц вне зависимости от частоты двигателя.
^ Тепловая защита преобразователя

Тепловая защита преобразователя осуществляется с помощью терморезистора, установленного на радиаторе или встроенного в силовой модуль.


^ Тепловая защита транзисторов IGBT

Преобразователь осуществляет интеллектуальное управление частотой коммутации в зависимости от температуры IGBT.

Если возможности по току преобразователя превышены (например: величина тока больше

номинального тока преобразователя при нулевой частоте напряжения на статоре), то индицируется предупреждение и счетчик времени запускается после появления предупреждения


^ Переключатель SW2

Переключатель дискретного входа LI6 (SW2) позволяет использовать этот вход в качестве:

- дискретного входа, устанавливая переключатель в положение LI (заводская настройка);

- защиты двигателя с помощью терморезисторов, устанавливая переключатель в положение PTC




^ 10. Рекомендации по установке

В зависимости от применения преобразователя частоты его установка потребует соблюдения некоторых мер предосторожности и применения соответствующих принадлежностей.

Установите преобразователь в вертикальное положение:

• избегайте его расположения рядом с нагревательными элементами;

• оставьте достаточно места, чтобы воздух, необходимый для охлаждения устройства, мог

циркулировать снизу вверх.



При снятии защитной крышки с верхней части преобразователя степень защиты становится IP 20.
Способы установки:




УСТАНОВКА

1. Приемка преобразователя частоты

•Убедитесь, что обозначение преобразователя частоты на заводской табличке соответствует тому, что указано на прилагаемом упаковочном листе и в спецификации

•После снятия упаковки удостоверьтесь, что Altivar не был поврежден при транспортировке
^ 2. Проверка сетевого питания

• Убедитесь, что напряжение сети совместимо с диапазоном напряжения питания преобразователя частоты
3. Установка преобразователя

• Произведите установку ПЧ в соответствии с рекомендациями данного документа

• Установите и подключите дроссель постоянного тока

• Установите необходимое внутреннее и внешнее дополнительное оборудование
4. Подключение преобразователя

• Подключите двигатель, убедившись, что соединение обмоток соответствует напряжению сети

•Подключите сетевое питание, убедившись

сначала, что напряжение отключено

• Подключите цепи управления

• Подключите цепи задания скорости


Кривые уменьшения номинального тока

Кривые уменьшения номинального тока преобразователя (In) в зависимости от температуры, частоты коммутации и способа установки.

Для промежуточных значений температур (например, 55 °C) интерполируйте значение между двумя кривыми.

ATV61HD30N4



^ 11. Техника безопасности при эксплуатации преобразователя частоты
Общие сведения.
Некоторые части преобразователя могут находиться под напряжением. Поверхности могут быть горячими.

Снятие защитной крышки, использование не по назначению, неправильная установка или эксплуатация могут привести к травматическим последствиям или повреждению оборудования. Все операции, связанные с установкой, вводом в эксплуатацию, а также техническим обслуживанием, должны проводится квалифицированным персоналом.

Преобразователь IVV не предназначен для использования в качестве бытового электроприбора.

Данные преобразователи могут излучать радиопомехи. Для устранения проблем, связанных с электромагнитной совместимостью (ЭМС), следует использовать специальные меры.
Установка.
Избегайте чрезмерного механического воздействия на преобразователь частоты. При монтаже преобразователя, окружающая среда и используемые инструменты не должны способствовать накоплению электростатических зарядов, поскольку данные изделия чувствительны к их воздействию.
Электрическое соединение.
Во время работы с преобразователями под напряжением необходимо соблюдать требования по технике безопасности. Монтаж и установку изделий необходимо проводить с учетом всех соответствующих норм (в том числе, ПУЭ – «Правил устройства электроустановок»)
Эксплуатация.
Системы с преобразователями могут быть дополнительно укомплектованы защитными и управляющими устройствами, обеспечивающими требуемый уровень электробезопасности (например, в цепи между питающей сетью и преобразователем может устанавливаться соответствующее УЗО – устройство защитного отключения)

При срабатывании защиты необходимо проанализировать причину этого срабатывания и принять соответствующие меры: уменьшить нагрузку привода, изменить длительность работы, устранить причину коротких замыканий, установить дроссели, фильтры ЭМС и т.д. Не пытайтесь повторно запускать привод после его блокировки, не разобравшись в причине и не устранив ее. Ввод в эксплуатацию и надзор за правильной эксплуатацией должен осуществляться только специалистами.
Так же:

  • Запрещается прикасаться к компонентам под напряжением и силовому соединению непосредственно после отключения привода от напряжения силового питания, поскольку конденсаторы могут быть заряжены.

  • Запрещается подключение силового питания к приводу чаще, чем один раз в три минуты.

Во время эксплуатации необходимо закрыть все защитные крышки и двери шкафа, где установлены преобразователи

  • Вскрытие преобразователя частоты не допускается!

  • Опасность поражения электрическим током.

  • После отключения питания конденсаторы долго сохраняют заряд. Прежде чем приступать к обслуживанию, после отключения должно пройти не менее 3 минут.

  • Запрещено подключать электропитание к выходным клеммам U V W и управляющими выводами преобразователя.

  • Запрещено устанавливать коммутационную аппаратуру между преобразователем и двигателем.

  • При использовании УЗО его установку производить между питающей сетью и преобразователем.

Не допускается повторного подключения двигателя после срабатывания защит без обнаружения и устранения причины этого срабатывания

Заключение

Энергосбережение, увеличение производительности, повышение конкурентоспособности не возможно без применения современного комплектного автоматизированного электропривода.

В настоящее время основным потребителем электроэнергии, порядка 80% от вырабатываемой электроэнергии, является электропривод.

Доля асинхронного электропривода, в приводе машин и механизмов, составляет порядка 75 % с тенденцией к постоянному увеличению.

Такая тенденция связана с тем, что с одной стороны, применение современных электропроводящих и изоляционных материалов в производстве асинхронных двигателей, позволяет повышать его энергетические характеристики, тем самым, обеспечивая экономию электроэнергии в традиционных областях применения асинхронных двигателей.

С другой стороны, современный уровень развития электроники, обеспечивший производство недорогих, надежных, быстродействующих, простых в эксплуатации преобразователей частоты, стал основой для внедрения регулируемого электропривода, позволяющего экономить электроэнергию, за счет более точного учета особенностей работы исполнительных механизмов и улучшения условий работы самого асинхронного двигателя. Развитые и разнообразные устройствами визуализации, возможность совместной работы с компьютером, обеспечивают удобную диспетчеризацию, учет и анализ потребления электроэнергии.

Простота ввода в эксплуатацию преобразователей частоты, позволяет заказчику частично или полностью автоматизировать свое производство своими силами (малыми затратами), т.е. значительно повысить производительность, снизить количество сотрудников и требуемого оборудования на единицу продукции.

Возможность быстрой настройки параметров (параметрирования), учета особенностей работы приводного механизма, интуитивно понятный интерфейс программного обеспечения, и возможность настройки режимов работы on-line с помощью программного осциллографа, позволяет разнообразить потребительские свойства производимого потребителем оборудования, т.е. значительно увеличить номенклатуру, производимого оборудования, и его конкурентоспособность.
^ Повышение конкурентоспособности, выпускаемой продукции

Рост стоимости энергоносителей, ужесточение экологических требований, повышение требований к потребительским качествам, делает экономически нецелесообразным покупать не автоматизированное оборудование.

Существенные преимущества автоматизированного электропривода:

  1. •экономия электроэнергии в циклических режимах;

  2. •повышение срока службы механических и электрических составляющих привода, за счет возможности задавать плавные режимы эксплуатации, без механических ударов и пиковых электрических нагрузок;

  3. •повышение гибкости производственных линий;

  4. •простотой интеграции нового оборудования в существующие технологические линии;

  5. •интеграции электроприводов в сети управления производством, с центральным компьютером сбора и анализа данных и удаленным доступом.

Все эти возможности легко могут быть реализованы применением комплектного автоматизированного электропривода (редуктор-двигатель-преобразователь частоты).

Список используемой литературы


  1. Каталог преобразователей частоты Altivar 61

  2. Руководство по программированию Altivar 61

  3. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 В. «Энергоатомиздат», Ленинградское отделение, 1988 – 176 с.






Скачать файл (928 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации