Республка Казахстан,
100020, г.Караганда,
Октябрьский район,
улица Попова,
строение 64/1,
тел.(факс)(7212)922303,
922304
e-mail: rvsa@rvsa.kz

ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПРИВОДЫ В РЕКОСТРУКЦИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

    За последние 10-15 лет в области автоматизации технологических процессов регулируемые приводы переменного тока с автономными инверторами тока или напряжения существенно потеснили приводы постоянного тока. С момента появления на рынке ШИМ-преобразователей частоты, взамен инверторам с принудительной коммутацией, популярность частотно-регулируемого привода (ЧРП) резко возросла. Выпускаемые в настоящее время преобразователи охватывают диапазон мощностей от десятков ВА до сотни МВА и напряжения от 100 В до 10 кВ. Современный ЧРП отличается высокой надежностью, экономичностью и по своим статическим и динамическим характеристикам мало отличается от привода постоянного тока, а в чем-то и превосходит его, а именно:
  • Используемые в ЧРП различные двигатели переменного тока надежнее двигателей постоянного тока и к тому же проще в эксплуатации, они устойчивы против воздействия окружающей среды и могут работать в сугубо тяжелых условиях.
  • В большинстве приложений не требуется датчиков частоты вращения (система без обратной связи по скорости).
  • Сугубо жесткие характеристики при использовании синхронных двигателей
  • Защита двигателя, преобразователя и механического оборудования намного надежнее и эффективнее, благодаря принципу широтно-импульсной модуляции (частота модуляции от 1 Кгц до 20 Кгц) в сочетании с микропроцессорной системой защиты.

    Применяемые в настоящее время преобразователи частоты с автономными инверторами напряжения или тока обладают следующими свойствами:
  • Цифровая микропроцессорная система, наряду с векторным принципом управления, позволяет получить хорошие характеристики привода даже на низких частотах, обеспечивая, в некоторых случаях, поддержание момента на валу двигателя и при нулевых оборотах.
  • Хорошие энергетические показатели:
    • высокий COS,
    • низкий уровень высших гармоник,
    • высокий КПД
  • Форма выходного тока близка к синусоиде, что позволяет при определенных условиях применять общепромышленные электродвигатели, без дополнительных фильтров и усиления изоляции.
  • Возможность рекуперации энергии тормозного момента в питающую сеть (преобразователи со специальной схемой управляемого выпрямителя или с инверторами тока).
  • Автоматическое подключение преобразователя к вращающемуся двигателю, так называемый режим «подхват с лёта».
  • Плавность разгона и торможения снижают динамические нагрузки на механические части установки и питающую сеть.


Рисунок №1


    Область применения ЧРП обширна и охватывает разные отрасли народного хозяйства. Они применимы для различных технологических установок, отдельных механизмов, станков, испытательных стендов.

    В прилагаемом референц-листе перечислены объекты, где успешно работают ЧРП, внедренные ТОО «РВСА».
    Вот некоторые примеры применения ЧРП.


Управление производительностью и напором насосов и вентиляторов, уровнем материала в емкостях.


Рисунок №2


    Заданные параметры изменяются или поддерживаются регулированием частоты вращения приводного двигателя. В этих приложениях ЧРП достигается максимальная экономия электроэнергии, в некоторых случаях она достигает 50 % против традиционных систем регулирования с использованием регулировочных заслонок и направляющих аппаратов. В случаях регулирования уровня зачастую приходится производить частые пуски и остановы (регулирование по принципу ON/OFF), ЧРП же позволяет сбалансировать производительность насоса с поступлением продукта, обеспечивая непрерывность регулирования. Плавность разгона и работа на частоте вращения ниже номинальной уменьшает износ механического оборудования, устраняет порывы трубопроводов по причине гидравлических ударов и превышения давления. Включение и отключение силовых электрических цепей производится в безтоковые паузы, что продлевает срок службы силовой коммутационной аппаратуры. В большинстве случаев отпадает необходимость в дополнительном оборудовании КИПиА, в частности регуляторов технологических параметров, т.к. в преобразователях есть встроенные цифровые ПИД-регуляторы.
    Область применения:
  • насосные станции водоснабжения,
  • шламовые насосы,
  • напорные и вытяжные вентиляторы,
  • дымососы,
  • подпиточные насосы ТЭЦ,
  • магистральные насосные агрегаты нефте- и газопроводов,
  • вентиляционные установки,
  • компрессорные.




Грузоподъемные механизмы, транспортеры, дозаторы, питатели, скиповые подъемники, транспортные механизмы.


Рисунок №3

  • Применение ЧРП в грузоподъемных механизмах (мостовые и козловые краны, скиповые подъемы) позволяет добиться плавности трогания и стабильности скорости перемещения. Схема управления значительно проще, сокращается количество пускорегулирующей аппаратуры, меньше потребность в кабельной продукции, отпадает необходимость в пуско-регулирующих резисторах. Достигается экономия электроэнергии, т.к. нет рассеивания энергии регулирования на резисторах, а в преобразователях с рекуперацией возможен возврат кинетической энергии и энергии торможения в сеть. Точность останова или позиционирования очень высока благодаря большому диапазону регулирования скорости и встроенному динамическому торможению постоянным током.
  • Применение ЧРП в приводе ленточных транспортеров обеспечивает плавность трогания и разгона, есть возможность регулирования производительности. Применение 2-х зоной системы регулирования скорости (двигатель работает на частотах выше 50 Гц), позволяет применять двигатель с более низкими оборотами и, следовательно, с заниженной мощностью, уменьшить потребление энергии, снизить токовую нагрузку на сеть. Оборудование - меньшей мощности и стоит дешевле. При работе во второй зоне уменьшается момент на валу двигателя, но это не мешает нормальной работе, т.к. в этом случае и требуемый рабочий момент, как правило, ниже (холостой прогон, малая весовая нагрузка на ленту).
  • Оснащение энергетических установок частотно регулируемым приводом питателей угля или пыли на нового улучшит управление процессом горения. Преобразователи легко согласуются с регуляторами горения через встроенный цифровой мотор-потенциометр, или сами на прямую осуществляют регулировку температуры, давления, используя встроенный цифровой ПИД-регулятор. Система управления на основе ЧРП компактнее, содержит меньше элементов, а, следовательно, и надежней в работе.
  • Приводы металлорежущих станков, линии по обработке листового металла также оснащаются ЧРП.
    Опыт эксплуатации показал очень надежную работу, принцип
«Спроектировал- Купил – Смонтировал – Настроил – Закрыл и Забыл!!!»
    самым лучшим образом реализуется именно с ЧРП.

    В преобразователях, например фирмы SIEMENS, имеются такие опции как:
  • встроенные сетевые интерфейсы,
  • дополнительные программируемые функции преобразования сигнала.
    Это позволяет объединять несколько приводов единой системой управления, не прибегая к сложным внешним релейно-контакторным схемам и коммутационным соединениям.



Насосные станции.

    Насосные станции, как правило, оснащаются 2-мя, 3-мя, 4-мя и более насосами, работающими параллельно на общий коллектор или последовательно на одну трубу. В этих случаев для поддержания заданного расхода или давления на выходе станции достаточно иметь один насос в режиме регулирования, а остальные включенные на полную допустимую производительность. В управлении такой системой используется режим «Multi Pump», принцип работы которого ясен из ниже приведенного рисунка.


Рисунок №4

    Вначале посредством ЧРП вводится в работу один насос и, если его производительности не хватает то:
  • выходное напряжение преобразователя синхронизируется по частоте и фазе с напряжением сети,
  • амплитуды напряжений так же выравниваются,
  • двигатель отключается от ЧРП,
  • включается байпасный выключатель,
  • двигатель переводится на работу от сети,
  • к ЧРП подключается следующий двигатель,
  • включается ЧРП и выводит двигатель на рабочие обороты,
  • регулирование давления осуществляется подключенным к ЧРП агрегатом,
  • далее процесс может продолжаться подключением следующих агрегатов
  • при превышении заданного параметра происходит отключение в обратном порядке, или отключается первый, вступивший в работу двигатель.
    Такая схема экономит количество преобразователей при незначительном увеличении затрат на коммутационную аппаратуру. В этой схеме сохраняются все преимущества плавного разгона приводов насосов, так как каждый двигатель в момент включения подключается к преобразователю.

    Не всегда требуется регулирование частоты вращения, достаточно только обеспечить плавный пуск и плавный останов. К таким установкам относятся турбокомпрессоры, некоторые вентиляционные установки, конвейера, каландры, механизмы с большими маховыми массами, механизмы, не допускающие резких динамических нагрузок. В этом случае целесообразнее применять так называемые устройства плавного пуска (Soft Start), в которых плавность пуска достигается за счет регулирования напряжения на статоре двигателя. Здесь так же возможен режим управления от одного устройства группой двигателей с поочередным пуском и дальнейшим переключением двигателя на сеть. Оборудование для плавного пуска дешевле, чем для ЧРП, имеет широкий диапазон мощностей и напряжений (до 10 кВ). Система управления микропроцессорная, защиты многообразны и надежно защищают двигатель и оборудование.

О компании | Услуги | Гарантии | Качество | Проекты | Заказчики | Контакты |

© 2014 ТОО "РВСА". Все права защищены.

               
www.rvsa.kz        www.rvsa.ru