Главная Обратная связь

Дисциплины:






Застосування безконтактних елементіві пристроїв в електроприводах



За різними джерелами у промислово розвинених країнах від 30% до 60% елекгроприводів, що вшгускаються, є регульованими (в Україні до 2%, а на початку XXI ст. їх частка зросте до 65% - 75%. Такі високі темпи зростання виробництва регульованих електроприводів обумовлені їх високою рентабельністю. Використання регульованого електропривода дозволяє скоротити енергоспоживання: насосів — на 25—30%, компресорів па 40%, вентиляторів - на 30%, центрифуг - на 50%. Зважаючи на те, що ці типи механізмів складають більше 50%» використовуваних у сільському господарстві приводів, цей напрям є пріоритетним для економи електро­енергії.

Найбільш перспективними зонами впровадження регульованих електроприводів у сільськогосподарському виробництві с системи мікроклімату тваринницьких і птахівничих ферм, установки тепло- і холодопостачання, водопостачання, пневмотранспортування, системи стиснутого повітря тощо, а в комунальному господарстві - системи водопостачання, теплопостачання, каналізації, кондиціопування повітря, венгиляції будівель.

Сьогоднішній день регульованого електропривода - цс частотно-регульований електропривід. Сформована струкгура такого приводу для широкого застосування: мережа - некерований випрямляч - шипи постійного струму з конденсаторами, інвертор на транзисторних модулях з широтно-імпульсною модуляцією, керований процесором, -короткозамкігутий двигун.

Невелика маса перетворювача частоти (близько 1 кг/кВт), досконала система захисту від перевантажень і анормальних режимів, можливість повного діагностування стану приводу, керування від цифрових і аналогових сигналів, які взаємодіють у технологічному процесі - ось неповний перелік корисних якостей.

З нових апаратних засобів, які використовуються для вдосконалення нерегульованого асинхронного електропривода, необхідно відзначиш "м'які пускачі"-прості тиристорні пристрої, що дозволяючі»регулювати напругу на затискачах двшуна, і, відповідно, контролювати пуск і зупинку привода, а також забезпечити енергозбереження шляхом зменшення напруги на недовантаженому двигуні.

Без розвитку силової електроніки широке впровадження регульованого електропривода, яке набуває все більших масштабів, було б малоймовірним. Силова електроніка забезпечує ефективне перетворення, керування і регулювання за допомогою силових напівпровідникових приладів.

Сьогодні основними приладами силової електроніки для комутації струмів до 50 А є діоди; тиристори; біполярні транзистори (ВРТ); біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT); польові транзистори з ізольованим затвором (MOSFET); силові інтегральні схеми.

Для комутації струмів вище 50 А основними приладами силової електроніки є силові модулі на базі IGBT; тиристори; закриваючі тиристори (ОТО);діоди.



Слід зазначити, що в останні роки помітно змінилися актуальні для електропривода завдання керування, точніше їх пріоритети. Па першому плані постали питати поліпшення споживчих властивостей електропривода, автоматичного пристосування до нових або змінених умов застосування електропривода, поглиблеїшя коїггролю, діштюсшки, захисту, уніфікованого


вводу-виводу даних і команд, групового управління, індикани. ,

 

   
   
   
   
  .
   
   
   
   
   
   

Рис. 54. Принципиальна електрична схема замкненої системи автоматичного керування електроприводом з асинхронним двиїуном з фазним ротором і тирисгорним перетворювачем

За цією схемою в коло статора асинхронного двигуна з фазним ротором вмикають три пари зустрічно-паралельно з'єднаних тиристорів: VS1-VS2, VS3-VS4 і VS5-VS6. Керуючі електроди цих тиристорів приєднують до виходів блока керування А, за допомогою якого змінюють кут реї улюваиня тиристорів.} Іа вхід блока подається напруга Uk, що дорівнює різниці нагфуг U на задавальному потенціометрі RP і UT|. на тахометричному генераторі BR, тобто Ux= U3n - UT,.. Система керування електроприводом замкнена із зворотним зв'язком за швидкістю обертання двигуна. Зворотний зв'язок здійснюється за допомогою тахогенератора BR, напруга якого U ввімкнена проти напруги Ujn на задавальному потенціометрі RP. Для збільшення критичного ковзання і розширення меж регулювання швидкості в кола ротора ввімкнено резистори R1-R3.

Щоб збільшити швидкість обертання електродвигуна, треба ігідвшдиги Ujir При цьому U теж підвищиться і за допомогою блока керування А зменшиться кут регулювання тиристорів. Напруга на статорі двигуна підвищиться, він розвиватиме більший обертаючий момент, тому швидкість його збільшиться.

Для зменшення швидкості обертання двигуна знижують U3 . При Цьому Us теж знизиться і за допомогою блока А збільшиться кут Регулювання тиристорів. Через це напруга на статорі двшуна знизиться, він розвиватиме менший обертаючий момент і швидкість обертання зменшиться.

Стабілізація швидкості здійснюється так: якщо навантаження на валу двигуна зросте, його швидкість зменшиться, відповідно знизиться напруга Ь'тг тахометричного генератора BR і підвищиться напруга UK на вході блока керування А. При цьому за допомогою блока Л зменшиться кут регулювання тиристорів і підвищиться напруга на статорі двигуна. Двигун розвиватиме більший обертаючий момент, і швидкість його відновиться. При зменшенні навантаження відбувається зворотний процес стабілізації швидкості.

Частотне регулювання швидкості обертання асинхронних двигунів здійснюється за допомогою розроблених останнім часом статичних тиристорних перетворювачів частоти струму. Вони надійні й економічні в роботі, дають змогу регулювати швидкість обертання двигуна в широких межах. Проте ці перетворювачі, а особливо блоки керування ними, порівняно складні, тому в сільськогосподарському виробництві вони застосовуються дуже рідко.

Блокувальні зв'язки і сигналізація в схемах керування електро­двигунами

У схемах автоматичного керування електроприводами найчастіше застосовують блокіровки, що забезпечують задану послідовність або одночасність вмикання і вимикання кількох двигунів, не допускають одночасного вмикання контакторів або інших апаратів, запобігають мимовільному (без участі оператора) пуску двигунів (нульова бтокіровка), нещасним випадкам і аваріям, які можуть виникнути внаслідок неправильних дій обслуговуючого персоналу тощо.

Щоб забезпечити задану послідовність вмикання в електромережу двшунів МІ іМ2 (рис. 55 а), треба послідовно з котушкою електромагнітного пускача КМ2, призначеного для керування двигуном М2, ввімкнути допоміжний (блокувальний) замикаючий контакт пускача КМІ, призна­ченого для керування двигуном М1.1 Іри цьому вмикання двигуна М2 буде можливе після замикання допоміжного замикаючого контакту пускача KM 1, тобто після вмикання двигуна М1.

Для того, щоб двигуни М1 і М2 (рис. 55 б) вмикались тільки одночасно, треба послідовно з котушкою пускача КМ2, призначеного для керування двигуном М2, увімкнути допоміжний (блокувальний) замикаючий контакт пускача КМІ, призначеного для керування двигуном МІ, а допоміжний замикаючий контакт пускача КМ2 паралельно кнопці "Пуск" SB2. Вмикання двигунів здійснюється так: натисканням на кнопку SB2 подається напруга на котушку пускача КМІ. Він спрацьовує і своїми головними замикаючими контактами (у схемі не показані) вмикає двигун Мів електромережу, а допоміжним замикаючим контактом подає живлення на коту піку пускача КМ2. Пускач КМ2 теж спрацьовує і вмикає двигун М2. У тому випадку, коли з будь-яких причин пускач КМ2 не спрацьовує і двигун М2 не вмикається, при відпусканні кнопки SB2 зуішняється і двигун МІ. Одночасне

Є

Рис. 55. Блокувальні зв'язки у схемах керуванняелектроприводами:

а — пуск у заданій послідовності; б — одночасний пуск; в, г — одночасна

робота двигунів неможлива: д- мимовільний пуск двигуна неможливий;

є-забезпечується переміщення рухомого елемента робочої машини в

заданих межах

Щоб не допустити одночасного вмикання пускачів KM 1 і КМ2 (рис. 55, в), треба послідовно з котушкою пускача КМІ приєднати допоміжний розмикаючий контакг пускача КМ2, а послідовно з котушкою пускача КМ2 приєднати допоміжний розмикаючий контакт пускача КМІ. При цьому, якщо один з пускачів ввімкнути, то його допоміжний розмикаючий контакт в колі котушки другого пускача розімкнеться і вмикання другого пускача стане неможливим. Таку блокіровку можгга здійснити за допомогою здвоєних кнопок, що мають по одному розмикаючому і одному замикаю­чому контакту (рис. 55 г). При натисканні на кнопку SB2 її замикаюч контакт замикає коло котушки пускача KM І, а розмикаючий - розмикає коло котушки пускача КМ2. Якщо ж натиснути на кнопку SB3, то, навпаки, замкнеться коло котушки пускача КМ2 і розімкнеться коло котушки пускача КМ1. При одночасному натисканні на обидві кнопки розмикаються кола котушок обох пускачів і вони вимикаються. Одночасне вмикання обох пускачів неможливе.

Блокіровки від одночасного вмикання найчастіше застосовуються в схемах керування електродвигунами за допомогою реверсивного магнітного пускача (застосовуються також механічні блокіровки).

Мимовільному пуску двигуна, що відбувається після зупинки його внаслідок значного зниження, або повного зникнення напруги електромережі та наступного відновлення ЇЇ, необхідно запобігати у тих випадках, коли такий пуск не можна допустити за умовами технологічного процесу або техніки безпеки. Запобігають мимовільному пуску найчастіше за допомогою електромагнітного контактора (пускача) і кнопки "Пуск".

Нещасним випадкам і аваріям запобігають за допомогою кінцевих вимикачів, електричних замків, механічних блокіровокта інших пристроїв. Як приклад, на рис. 55, є показано схему блокувального кола, що забезпечує, переміщення рухомого елемента робочої машини в заданих межах і вимикання привідного двигуна цієї машини, коли елемент переміститься за допустимі межі. При нормальному режимі роботи рух елемента вліво припиняється після розмикання кінцевого вимикача SQ1, а рух вправо — після розмикання кінцевого вимикача SQ2. Якщо з будь-яких причин кінцевий вимикач SQ1 або SQ2 не розімкнеться, то рухомий елемент машини переміститься за допустимі межі і розімкнеться відповідний аварійний кінцевий вимикач SQ3 або SQ4. При цьому котушка пускача KM позбавиться живлення і він вимкне двигун з електромережі.

Сигналізація, що застосовується в електричних схемах електропривода, служить для контролю наявності сигналу, наприклад напруги, технічного стану і положення вмикаючих і вимикаючих апаратів, послідовності операцій, що здійснюються схемою електропривода, і для контролю аварійного стану схеми.

Світлова сигналізація здійснюється за допомогою різної сигнальної арматури: табло, транспарантів, світлофорів. При цьому світловий сигнал може бути відтвореним рівним або мерехтливим світлом, а також свіченням ламп неповним розжарюванням. У деяких випадках сигналізація про спрацювання захисту може бути виконана за допомогою спеціальних сигнальних вказівних реле-блінкерів.

Звукова сигналізація здійснюється за допомогою дзвінків, гудків і сирен.

Сигналізація за призначенням може бути розділена на дві основні групи:

положення (стану) - для інформації про стан технологічного обладнання, наприклад, увімкнено—вимкнено; попереджувальна і аварійна.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...