ПЗ (814372), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Назначается на дискретный выход ПЧ. Представляет собой остановку с уменьшенным временем торможения, которое можно настроить.
в) остановка на выбеге;
Представляет собой отключение двигателя от сети и торможение сопротивлением нагрузки.
г) остановка динамическим торможением.
В этом режиме обмотка статора двигателя отключается от сети переменного трехфазного напряжения и подключается к сети постоянного напряжения.
-
Сохранение конфигурации в памяти ПЧ
Осуществляет сохранение текущей конфигурации в памяти ПЧ и позволяет хранить дополнительную конфигурацию наряду с текущей.
-
Защита двигателя и преобразователя
Представляет собой защиту преобразователя с помощью термистора, установленного на радиаторе или в силовом модуле. При токе двигателя, равном 185% номинального тока ПЧ на 2 с или токе двигателя, равном 150% номинального тока ПЧ на 60 с, происходит отключение ПЧ от сети.
Косвенная тепловая защита двигателя происходит путем непрерывного расчета .
-
Логика управления тормозом
Данная функция, назначаемая на реле или на дискретный выход, позволяет управлять электромагнитным торзом с помощью преобразователя частоты. Принцип действия основан на синхронизации снятия тормоза при наличии пускового момента и наложением тормоза при остановке во избежание ударов.
Временные диаграммы работы системы представлены на рисунке 2.11.
Рисунок 2.11 - Временные диаграммы работы логики управления тормозом
Принцип работы
В начальное время тормоз наложен на двигатель. При подаче команды вперед или назад тормоз не снимается, пока не будет достигнут необходимый пусковой момент. Когда ток достигает значения тока снятия тормоза подается сигнал на снятие тормоза.
выбирается с учетом выдержка времени для снятия тормоза
. При подаче команды остановки двигателя тормоз накладываетя при достижении двигателем частоты наложения тормоза
с учетом времени задержки наложения тормоза
.
Технические характеристики Schneider-Electric ATV312HU75N4 представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Технические характеристики Schneider-Electric ATV312HU75N4
Номинальное напряжение питания, В | 380...500 (- 5...5 %) |
Частота сети питания, Гц | 50...60 (- 5...5 %) |
Число фаз сети | 3 |
Мощность двигателя, кВт | 7,5 |
Линейный ток | 21 A для 500 В 27.7 A для 380 В |
Максимальный переходной ток | 25.5 A для 60 с |
Рассеиваемая мощность | 269 Вт при номинальной нагрузке |
Диапазон скоростей | 1...50 |
Профиль управления асинхронным электродвигателем | Бессенсорное векторное управление двигателем с помощью сигнала ШИМ |
Протокол порта обмена данными | CANopen; Modbus |
Окончание таблицы 2.3
Cтепень защиты IP | IP20 на верхней части без закрывающей пластины; IP21 на соединительных зажимах; IP31 на верхней части; IP41 на верхней части |
Непрерывный выходной ток | 17 A при 4 кГц |
Выходная частота привода | 0.5...500 Гц |
Тип защиты двигателя | Защита от перегрева; исчезновение фазы на входе; исчезновения фаз двигателя привода; короткое замыкание между фазами; сверхток между выходной фазой и землей; тепловая защита; защита от значительного уменьшения напряжения 3-фазного питания; цепи защиты от повышенного и пониженного напряжения линии питания |
2.3.3 Выбор программируемого реле
Программирумое реле является элементом связи системы управления между оператором фонтана и частотным преобразователем. Оно получает команду от оператора, обрабатывает её по внутреннему алгоритму и выдает управляющие сигналы на преобразователи частоты. Из большого разнообразия продуктов было выбрано программируемое реле Schneider Electric SR2E201BD, так как оно обладает широким функционалом, удобно в настройке, имеет необходимое число входов/выходов и имеет возможность подключения внешнего графического терминала. Внешний вид реле изображен на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 - Программируемое реле Schneider Electric SR2E201BD
Технические характеристики данного программируемого реле представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Технические характеристики программируемого реле Schneider Electric SR2E201BD
Номинальное напряжение питания | 24 В постоянный ток |
Частота сети питания, Гц | 50/60 |
Потребляемая мощность, Вт | 6 |
Количество входов | 12 дискретных, из них 6 дискретных/аналоговых |
Напряжение дискретного входа | 24 В постоянный ток |
Ток дискретного входа | 4 мА |
Диапазон аналогового входа | 0...10 В 0...24 В |
Кол-во выходов | 8 релейных |
Пределы выходного напряжения | 5...30 V пост. ток 24...250 V пер. ток |
Окончание таблицы 2.4
Поддерживаемые языки программирования | LD, FBD |
Время цикла | 6...90 мс |
Частота счета | 1 кГц для дискретного входа |
Наличие часов реального времени | Есть |
Дополнительное оборудование | Связь с ПК через COM-порт, связь с модемным интерфейсом, связи с панелями HMI Magelis, связь с ПК через USB-порт |
Габаритные размеры (Ш x В x Г) | 124,6 x 90 x 59,5 мм |
Программирование может осуществляться:
-
автономно с помощью клавиш самого интеллектуального реле на языке лестничных диаграмм LADDER;
-
на компьютере при помощи системы инструментального программирования Zelio Soft 2 как на языке LADDER, так и на языке функциональных блок-схем FBD.
2.3.4 Подбор графической панели
Графическая панель подключена к программируемому реле и предназначена для визуализации панели управления фонтанами. На ней оператор выбирает команду и сигнал передается на программируемое реле, а затем на ПЧ. Для реализации схемы, представленной на риснке 2.1, выберем графическую панель Schneider Electric Magelis XBTR410. Внешний вид панели изображен на рисунке 2.13.
Рисунок 2.13 - Графическая панель Schneider Electric Magelis XBTR411
Технические характеристики данной графической панели приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 - Технические характеристики графической панели Schneider Electric Magelis XBTR410
Напряжение питания, В | 24 |
Тип дисплея | Матричный ЖК дисплей с подсветкой |
Потребляемая мощность, Вт | 5 |
Количество кнопок | 20, из них 12 программируемых |
Размер памяти, Кбайт | 512 |
Загружаемые протоколы | Modbus Протоколы сторонних производителей Uni-TE |
Разрешение дисплея | 122 x 32 пикселей |
Габаритные размеры (В-Ш-Г) | 118-137-39 мм |
Настройка панели производится с помощью программного обеспечения Vijeo Designer Lite. Панель соединяется с программируемым реле с помощью кабеля SR2CBL08, внешний вид которого представлен на рисунке 2.14.
Рисунок 2.14 - Кабель для соединения программируемого реле и графической панели
2.3.5 Выбор датчика уровня воды
Датчик уровня воды служит для выключения насосов в случае, если уровень воды ниже или выше допустимого уровня. Это необходимо, так как в случае, если насос будет работать, когда уровень воды ниже уровня всасывающей трубы, то вода не будет проходить через крыльчатку, насос перегреется и выйдет из строя. Рассмотрим работу насоса в случае, когда уровень воды выше уровня верхней точки форсунок: на крыльчатку насоса будет действовать большая нагрузка вследствие сопротивления воды выходному напору. Это может привести к выходу из строя насоса. Выберем одноэлектродный датчик уровня воды ОВЕН ДС.П. Внешний вид датчика изображен на рисунке 2.15.
Рисунок 2.15 - Датчик уровня воды ОВЕН ДС.П
В комплекте с датчиком необходимо иметь сигнализиррующий электрод. Принцип действия датчика основан на изменении электропроводности между общим и сигнальными электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости. Схема установки датчиков уровня изображена на рисунке 2.16.
Рисунок 2.16 - Схема установки датчиков уровня воды
Изолятор датчика изготовлен из пластмассы. Материал стержня – нержавеющая сталь. Максимальное рабочее давление датчика - 0,1 Мпа. Максимальная рабочая температура - 100 °С.
2.4 Разработка принципиальной схемы
Принципиальная схема системы управления фонтанами состоит из двух частей:
Схема подключения насоса фонтана к преобразователю частоты согласно руководству по эксплуатации ПЧ изображена на рисунке 2.17.
Рисунок 2.17 - Схема подключения насоса к преобразователю частоты
Назначение клемм управления преобразователя частоты приведено в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Назначение клемм управления преобразователя частоты Schneider Electric ALTIVAR 312
Клемма | Назначение |
R1A R1B R1C | Релейный выход с переключающим контактом (R1C) программируемого реле R1 |
Окончание таблицы 2.6
R2A R2C | Программируемое реле R2 с НО контактом |
COM | Общий вывод аналоговых входов-выходов |
AI1, AI2 | Аналоговые входы по напряжению |
AI3 | Аналоговый вход по току |
+10 В | Питание для задающего потенциометра |
AOV AOC | Аналоговый выход по напряжению AOV или аналоговый выход по току AOC, или дискретный выход по напряжению AOC |
24 В | Питание дискретных входов |
LI1- LI6 | Дискретные входы |
CLI | Общий вывод дискретных входов |
R/L1 S/L2 T/L3 | Подключение сетевого дросселя |
U/T1 V/T2 W/T3 | Подключение обмоток двигателя |
ПЧ подключается к сети через клеммы R/L1, S/L2, T/L3 через сетевой дроссель. Сетевой дроссель предназначен для уменьшения перенапряжений на зажимах двигателя и ослабления высших гармоник тока. В соответствии с максимальным длительным током ПЧ был выбран сетевой дроссель ALTIVAR VW3A4554. Он имеет номинальный ток 30 А и индуктивность 1мГн.