Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Комплектные электроприводы имеют исполнения, различающиеся: по току, напряжению и мощности преобразователей; числу двигателей (одно-, многодвигательные); наличию или отсутствию реверса (нереверсивные, реверсивные); способу торможения (с рекуперацией, без рекуперации энергии в сеть, динамическое торможение); диапазону изменения скорости; регулируемым переменным (скорость, положение, синхронизация скоростей или положений, нагрузка многодвигательных электроприводов, мощность, натяжение, давление, подача и др.); напряжению и частоте питающей сети (380; 660 В; 3; 6 или 1О кВ); 108 способу связи с питающей сетью (трансформаторная связь, реакторная связь).
Комплектные электроприводы имеют также различные исполнения: по конструкции; виду охлаждения силовых полупроводниковых элементов (естественное, воздушное с помощью вентиляторов, водяное); по обслуживанию шкафов с аппаратурой (одноили двустороннее) и т.п. Указанные признаки находят свое отражение в типе, который присваивает электроприводу завод-изготовитель.
2.2. Блочно-модульные принципы комплектования автоматизированных электроприводов 2.2.1. Электропрнводы переменного тока Рассмотрим варианты выполнения частотно-регулируемых электроприводов, выпускаемых ведущими электротехническими корпорациями. Частотно-регулируемые электроприводы фирмы «Язепа» (81шохегт Мамег 13г)чек) [591 выполняются мощностью от 2,2 до 2300 кВт и имеют 12 типоразмеров.
Существует два блочных варианта выполнения преобразователей: первый — для подключения к сети переменного трехфазного напряжения; второй— в виде автономного инвертора напряжения для подключения к сети постоянного напряжения. Соответственно имеется силовой блок ввода (преобразования переменного напряжения в постоянное), модульные варианты выполнения которого обеспечивают: шестиимпульсное преобразование переменного напряжения в постоянное (одноквадрантный режим) (рис. 2.2, а, б, в); шестиимпульсное преобразование переменного напряжения в постоянное и наоборот с использованием тиристоров (четырехкщдрантный режим) (рис. 2.2, г); шестиимпульсное преобразование переменного напряжения в постоянное и наоборот с использованием силовых транзнсторок, шунтированных диодами (четырехквадрантный режим) (рис.
2.2, д). Двенадцатипульсное преобразование обеспечивается двумя трехфазными мостовыми схемами выпрямления, питание которых осуществляется через трехобмоточный трансформатор с двумя вторичными обмотками, сдвинутыми на 30 электрических градусов. Силовым блоком вывода является автономный инвертор напряжения (рис.
2.2, е). Объединение блоков ввода и вывода соответствует полной схеме преобразователя частоты (ПЧ). 109 Рис. 2.2 Дополнительными силовыми модулями ПЧ являются модули: коммугационно-защитной аппаратуры (КЗА), дросселей ввода и вывода, фильтров (ввода и вывода) электромагнитных помех, торможения (транзисторные с внутренним или наружным резистором). При использовании четырехквадрантного режима преобразования (блок ввода и вывода) возможна рекуперация энергии двигателя в сеть переменного тока. Это происходит в режимах торможения и реверса электродвигателя. Если используется одноквадрантный режим преобразования (блок ввода), для торможения электродвигателя предусматривается тормозной модуль в виде транзисторного ключа и тормозного резистора, подключенных к сети постоянного напряжения.
Происходит рекуперация энергии двигателя через инвертор в сеть постоянного тока и «гашение» ее на тормозном резисторе. Аналогично выполняются преобразователи частоты фирмы АВВ. В рамках концепции АСЬ бОО Мц!ЯЭпче [561 разработана единая система управления приводами с общей питающей шиной постоянного тока для широкого диапазона мощностей, позволяющая снизить расходы на настройку и обеспечивающая максимальные эффективность и экономичность при ее использовании. Система имеет возможность расширения благодаря объединению с другими системами управления — от простых до охватывающих все предприятие.
Для управления большими системами электроприводов возможно применение распределенной системы управления. Для ее координации используются дополнительные контроллеры и быстродействующие локальные шины. Также имеются в наличии приложения к системе в виде программного обеспечения (программные пакеты А1чаЬш!о Гог 'чг1пооъз, Рпче1.1пк, Рг1чечгпк1очч, Рпчебирроп) для снижения инжиниринговых затрат в зависимости от требований, предъявляемых к системе управления. Система имеет модульную конструкцию с общей питающей шиной постоянного тока.
В базовую конфигурацию входят следующие модули. Входной модуль. Через этот модуль к системе подводится трехфазное питающее напряжение. В модуль может быть встроен диодный или тиристорный питающий выпрямитель мощностью до 525 кВ А. В зависимости от требований по мощности во входном модуле устанавливается контактор или воздушный выключатель. Базовую конфигурацию модуля составляют главный выкпючатель, плавкие предохранители, контактор или воздушный выключатель. Модуль диодного трехфазного выпрямителя. Этот модуль используется в нерекуперативных системах электроприводов для преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное.
Для снижения вредного влияния высших гармоник на качество питающего напряжения применяют двенадцатипульсную схему выпрямителя. Она может быть построена из двух шестипульсных выпрямителей, питающихся от общего трехобмоточного трансформатора с двумя вторичными обмотками, сдвинутыми на 30 электрических градусов. Чтобы предотвратить чрезмерный рост среднего значения выпрямленного напряжения при групповом торможении, устанавливается блок тормозных резисторов. Базовая конфигурация состоит из шестипульсного диодного моста со сглаживающим реактором постоянного тока, платы контроллера для управления одним шестипульсным диодным мостом. Шинная структура.
Питание от общей шины постоянного тока позволяет осуществлять торможение от двигателя к двигателю без использования тормозного инвертора или рекуперативного модуля. Стандартно используются плоские алюминиевые шины. Модули приводов. Каждый инвертор имеет модуль управления приводом, который содержит контроллер и стандартную плату ввода и вывода. Инверторы имеют встроенные конденсаторы для сглаживания напряжения питающей шины постоянного тока. Электрическое соединение с питающей шиной постоянного тока защищено плавкими предохранителями.
Базовая конфигурация состоит из модуля инвертора с 10ВТ-транзисторами, контроллера двигателя и вспомогательного контроллера, модулей ввода и вывода, выходного фильтра. Всломоготельный модуль управления. Этот модуль подает напряжение на вспомогательное оборудование, например вентиляторы шкафов электрооборудования, контакторы и реле в секциях приводов, модули подачи питания и управления. В нем также 111 могут быть расположены необходимые приборы (амперметры, вольтметры) и аппаратура сигнализации неисправностей. Базовая конфигурация состоит из вспомогательного питающего трансформатора (трансформатор собственных нужд), источника напряжения 24 В постоянного тока.
Аналогично выполняются преобразователи частоты других фирм [38, 52]. На рис. 2.3 показаны схемы ПЧ, объединяющие основные силовые модули. Первая схема (см. рис. 2.3, а) обеспечивает в тормозных режимах электродвигателя рекуперацию энергии торможения в сеть переменного напряжения. Для согласования напряжений автономного инвертора и сети применяется повышающий автотрансформатор. В силовом блоке ввода может использоваться неуправляемая группа выпрямителя, если не ставится задача ограничения тока заряда конденсатора при включении ПЧ. Рис.
2.3 112 Табл и ц а 2.1 Характеристика работы Мягкое ШИМ-управление (векюрное регулирование или по характеристике О/г) 0,2...400 Гц Способ управления 0,01 5 Гц (вход 2: двенадцатибитный АЦП для напряжения 0... 10 В, одиннадцати- битный АЦП для напряжения О ... 5 В; вход 1. "двенадцатибитный АЦП для напря- жения -10 ... +10 В, одиннаяцатибитный АЦП для напряжения -5 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
