005 Основная часть с содержанием, введением и списком лит-ры (1217416), страница 3
Текст из файла (страница 3)
- формирование импульсов управления ПЧ по заданным алгоритмам работы управляемого выпрямителя и инвертора тока;
- автоматическое формирование процессов пуска и отключения ПЧ, а также формирование команд управления выключателями как на входе ПЧ, так и на выходе и шунтирующим ПЧ выключателем в тех случаях, когда предусмотрен режим переключения АД на непосредственное питание от сети;
- регулирование выходной частоты ПЧ по сигналам технологического регулятора, а также в режиме ручного управления;
- отображение информации о режимах работы, неисправностях и причинах аварийного отключения ПЧ;
- автоматическое формирование обобщённых сигналов о состоянии ПЧ и их передачу на диспетчерский пульт.
В настоящее время принцип частотно-токового управления с применением преобразователя частоты со звеном постоянного тока обычно реализуется с использованием автономного инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией, который охватывается обратной связью непосредственно по выходному току, т. е. по току статора двигателя. Таким образом, сигналом задания для преобразователя является сигнал задания тока двигателя, и преобразователь частоты приобретает свойства преобразователя, управляемого током.
Основные виды защит, которые обеспечивает ПЧ:
- защита обмоток;
- защита подшипников двигателя.
Выходное напряжение привода (независимо от частоты) содержит импульсы с очень короткими фронтами и амплитудой 1,35 от напряжения питания привода. Это относится ко всем приводам, в которых используются современные преобразователи на биполярных транзисторах (IGBT). В зависимости от свойств кабеля двигателя, напряжение импульсов на выводах двигателя может почти удваиваться. Это в свою очередь создает дополнительные нагрузки на изоляцию двигателя. Современные приводы с переменной скоростью, на выходе которых формируются импульсы с быстро нарастающими фронтами и высокой частотой переключения, могут создавать в подшипниках двигателя разрушительные импульсные токи. Нагрузку на изоляцию двигателя можно снизить с помощью фильтров . Фильтры
так же снижают токи через подшипники.
Защита от тепловой перегрузки и короткого замыкания:
В привод встроена защита компонентов самого привода, сети электропитания и двигателя от тепловой перегрузки, поэтому дополнительная тепловая защита не требуется.
Защита от утечки на землю:
В привод встроена функция защиты от утечки на землю в двигателе и кабеле двигателя. Эта функция не может рассматриваться как средство защиты персонала или пожарной защиты.
Защита от опрокидывания:
В привод встроена защита от состояния опрокидывания. Предусмотрена возможность регулирования пределов контроля (частоты, времени) и выбора варианта, как привод будет реагировать на состояние опрокидывания электродвигателя.
Защита от обрыва фазы двигателя: в привод встроена защита двигателя при обрыве фазы. Эта функция контролирует состояние подключения двигателя во время работы и особенно полезна во время его пуска: если отключилась какая-либо фаза, ПЧ обнаруживает это и запрещает пуск.
В ПЧ предусмотрен широкий выбор встроенных функций и дополнительных устройств. К стандартным компонентам относятся, например, входной дроссель для фильтрации гармоник и защиты привода, расширяемые и изменяемые входы/выходы, удобная в работе панель управления и бесшумный вентилятор охлаждения. Кроме того, в ПЧ имеется встроенный ПИД-регулятор, который может использоваться для регулирования переменных технологического процесса (давления, расхода, уровня и т.д.).
2.3 Выбор быстродействующей запорной арматуры
Запорная арматура отсечного типа характеризуется высокой скоростью срабатывания, устанавливается для включения в аварийных ситуациях, когда требуется быстро отсечь от основной системы какой-либо трубопровод или агрегат. Это могут быть клапаны, запорные устройства, задвижки и др. с электрическим либо пневматическим приводом. Наиболее часто используется отсечная арматура с пневматическим поршневым приводом одностороннего хода, с помощью которой достигается максимальная скорость закрытия и жёсткая фиксация конечного положения [3].
Арматура с электроприводом
Это наиболее удобный вид подобных устройств, поскольку позволяет организовать максимально точное и плавное регулирование параметров среды. Кроме того, управляющий блок электрического привода можно располагать на удалении от самой арматуры, производить его обслуживание и временное снятие без отключения трубопровода. Также, для работы исполнительных органов, управления, контроля системы требуется только один вид энергии - электричество.
На бойлерной установке необходимо установить, например, неполнооборотные электрические запорные приводы SG.1, так как их внедрение не требует наличия системы сжатого воздуха, что значительно снижает стоимость установки и ускоряет процесс монтажа. Внешний вид привода представлен на рисунке 2.2 [4].
Рисунок 2.2 Неполнооборотный запорный привод SG.1
Особенности конструкции: диапазон момента от 90 Нм до 1,200 Нм; угол поворота от 80° до 110°, рабочее время для 90 ° от 4 сек до 63 сек; отключение по перемещению и моменту, моторы 3-ф AC и 1-ф AC, маховик для ручного управления.
Условия окружающей среды: высокая степень защиты оболочки; высокая степень защиты от коррозии; широкий температурный диапазон применимости.
Опции: отклонения угла поворота; выключатели промежуточного положения; переключатель в тандемной версии; дистанционный датчик положения; магнитный датчик положения и момента; индикатор механического положения.
Интерфейсы: электрическое штекерное подсоединение; крышка с резьбой для кабельных вводов; выходные формы в соответствии со стандартом ISO;
Средством управления электроприводом является AUMA MATIC AM 01.1. Внешний вид этого блока представлен на рисунке 2.3 [5].
Рисунок 2.3 Блок управления электроприводом AUMA MATIC AM 01.1
Особенности конструкции: модульная концепция дистанционного управления; местное управление с запираемым ключом селектором, кнопками управления и индикаторными лампами; программируемая логика управления ("по нажатию" или "самоподдерживающаяся"), программируемый тип отключения (по перемещению или по моменту), возможен отдельный монтаж на настенном кронштейне, управление мотором посредством реверсивных пускателей или тиристоров (опция); автоматическая коррекция фаз, внешнее питание = 24 В (опция).
Интерфейсы и особенности: управляющие входы с различными напряжениями (=/~); безпотенциальные сигнальные реле для индикации состояния.
Интерфейсы: электрическое штекерное присоединение АУМА (клеммы опционально); кабельные вводы различных типов.
Электрическая схема подключения AUMA MATIC AM01.1 представлена на схеме БР 13.03.02 ЭЗ1.
Из схемы видно, что на контакт (+) подается сигнал. При повороте задвижки в положение “ЗАКРЫТО” срабатывает реле K8 и его нормально разомкнутый контакт 4 замыкается, тем самым возвращая поданный сигнал. При повороте задвижки в положение “ОТКРЫТО” срабатывает реле K7 и его нормально разомкнутый контакт 3 замыкается, тем самым возвращая поданный сигнал. При переведении переключателя на задвижке в положения “УДАЛЕННОЕ” или “МЕСТНОЕ” срабатывают реле K5 и K6 соответственно, их нормально разомкнутые контакты 2 и 1 замыкаются, тем самым возвращая поданный сигнал. Если отсутствует напряжение питания на задвижке, то срабатывает реле K9, замыкая контакты 2 и 3 и возвращая поданный сигнал.
Для управления задвижкой необходимо подать на контакты CLOSE, OPEN и STOP 24 В и общий минус. При подаче 24 В на любой из контактов формируется управляющий сигнал в соответствии с назначением контактами. Количество задвижек равно 3. Подключение запорной арматуры представлено на схеме БР 13.03.02 Э32.
-
ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1 Организация ремонтных мероприятий
В настоящее время можно выделить несколько методов обслуживания оборудования (рисунок 3.1):
1 - обслуживание оборудования по факту выхода его из строя - оборудование эксплуатируется непосредственно до выхода его из строя;
2 - обслуживание оборудования по регламенту – обслуживание оборудования производится в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя через определенные промежутки времени независимо от технического состояния оборудования;
3- обслуживание оборудования по фактическому техническому состоянию – состояние оборудования контролируется, и техническое обслуживание проводится только в том случае, когда это необходимо с наступлением высокой вероятности отказа оборудования.
На сегодняшний день разработки в области систем планово-предупредительного ремонта, в основном, сводятся к автоматизации с помощью ЭВМ процесса составления годовых и месячных графиков ремонта, а также ведения учета оборудования и расхода материалов и деталей, необходимых для проведения ремонтных работ. Для этой цели, служат, например, программный комплекс «ДЕЛЬТА-СИ», «1С-Метрология» и др. Описанные же выше проблемы оптимизации планов обслуживания и ремонта оборудования до сих пор не решены.
Однако сам метод обслуживания оборудования по регламенту является неэффективным, расточительным и способен решать задачи ремонта и обслуживания оборудования только в отсутствии или невозможности применения более эффективных методов обслуживания оборудования – по их фактическому техническому состоянию.
В сравнении с методами обслуживания оборудования по регламенту методы обслуживания оборудования по фактическому техническому состоянию выглядят гораздо более эффективными - обслуживание производится в том объеме и в то время, когда это только необходимо. Успешное использование этих методов позволяет:
- сократить количество и объемы ремонтов, а также сократить количество необходимых запасных частей и материалов из-за проведения обслуживания на ранних стадиях развития дефектов;
- повысить надежность работы оборудования, значительно уменьшить число внезапных отказов и аварийных ситуаций;
- сократить упущенную прибыль из-за простоев. Для осуществления ремонта по фактическому состоянию необходима детальная диагностика объекта с целью определения его реального технического состояния, что позволяет наилучшим образом планировать время и объем его ремонта или обслуживания. При работе любого оборудования происходит износ его частей с последующим выходом их из строя. Любой износ или развитие дефекта характеризуется изменениями некоторых параметров, которые и необходимо обнаруживать, и контролировать. Для этого применяются преимущественно методы неразрушающего контроля – методы, сохраняющие целостность оборудования и пригодность его к использованию. К таким методам относятся:
Вихретоковый метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля этим полем. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.
Магнитный метод контроля применяют в основном для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т. е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего (намагничивающего) магнитного поля. Все магнитные методы неразрушающего контроля сплошности металла основаны на обнаружении локальных возмущений поля, создаваемых дефектами в намагниченном ферромагнетике. При намагничивании объекта магнитный поток протекает по объекту контроля. В случае нахождения несплошности на пути магнитного потока, возникают поля рассеивания, форма и амплитуда которых несет информацию о размере, характере, и глубине залегания дефекта.