Системы управления электроприводами

ОПИСАНИЕ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТНЫХ 0,4 КВ

Преобразователь частоты (ПЧ) – это статическое преобразовательное устройство, предназначенное для изменения скорости вращения асинхронных электродвигателей переменного тока. Микропроцессорная система управления ПЧ позволяет контролировать большое количество параметров электродвигателя и максимально эффективно управлять им, предотвращая тем самым возможность возникновения аварийных ситуаций.

Таким образом, ПЧ предоставляют следующие возможности:

Экономия энергоресурсов;
Снижение затрат на профилактические и ремонтные работы;
Увеличение рабочего ресурса технологического оборудования;
Качественное управление и контроль за технологическим процессом.

Значительная экономия электроэнергии достигается при условии, что приводной механизм что-либо регулирует (поддерживает какой-либо технологический параметр).

Большой экономический эффект преобразователи частоты дают и при регулировании объектов, транспортирующих жидкость. Это дает возможность забыть об устаревших задвижках и клапанах. Можно выделить типовые механизмы, эксплуатационная и экономическая эффективность которых значительно увеличивается при внедрении частотных преобразователей и систем автоматизации на их базе:

Преобразователи легко встраиваются в существующие системы практически без останова управляемого технологического процесса, легко модифицируются и адаптируются в соответствии со всеми аспектами их применения. Широкий диапазон мощностей и различные варианты систем управления позволяют подобрать решение для многих задач управления.

Применение частотных преобразователей позволяет добиться таких преимуществ, как:

Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры, что значительно упрощает управляемую механическую (технологическую) систему, повышает ее надежность и снижает эксплуатационные расходы;
Частотный пуск управляемого двигателя обеспечивает его плавный, без повышенных пусковых токов и механических ударов разгон, что снижает нагрузку на двигатель и связанные с ним передаточные механизмы, увеличивает срок их эксплуатации, при этом появляется возможность по условиям пуска снижения мощности приводных двигателей нагруженных механизмов;
Встроенный микропроцессорный пид-регулятор позволяет реализовать системы регулирования скорости управляемых двигателей и связанных с ним технологических процессов;
Применение обратной связи системы с частотным преобразователем обеспечивает качественное поддержание скорости двигателя или регулируемого технологического параметра при переменных нагрузках и других возмущающих воздействиях;
Преобразователи частоты в комплекте с асинхронным электродвигателем могут применяться для замены приводов постоянного тока;
Преобразователь частоты в комплекте с программируемым микропроцессорным контроллером может применяться для создания многофункциональных систем управления электроприводами, в том числе с резервированием механических агрегатов;
Применение регулируемого частотного электропривода позволяет экономить электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования технологических потоков дросселированием, с помощью гидромуфт и других механических регулирующих устройств.

Области применения частотных преобразователей:

Насосы горячей и холодной воды в системах водо- и теплоснабжения, вспомогательного оборудования котельных, ТЭС, ТЭЦ и котлоагрегатов;
Песковые и пульповые насосы в технологических линиях обогатительных фабрик;
Рольганги, конвейеры, транспортеры и другие транспортные средства;
Дозаторы и питатели;
Лифтовое оборудование;
Дробилки, мельницы, мешалки, экструдеры;
Центрифуги различных типов;

Линии производства пленки, картона и других ленточных материалов;
Оборудование прокатных станов и других металлургических агрегатов;
Приводы буровых станков, электробуров, бурового оборудования;
Электроприводы станочного оборудования;
Высокооборотные механизмы (шпиндели шлифовальных станков и т.п.);
Экскаваторное оборудование;
Крановое оборудование;
Механизмы силовых манипуляторов и т.п.

Насосное оборудование

Применение преобразователей частоты для насосного оборудования наиболее эффективно в открытых системах водоснабжения с переменным расходом. Примером могут быть насосные станции I, II подъема, повысительные насосные станции, насосы горячей воды котельных и тепловых пунктов.

Традиционно насосное оборудование перечисленных объектов выполнялось с помощью дросселирующих устройств на нагнетающих трубопроводах насосов (задвижек, затворов и т.д.). Данный метод далеко неэффективен и связан с непроизводительными потерями энергии на регулирующей арматуре и более быстрым износом механической части насоса.

Наиболее простое и эффективное решение проблемы – изменение производительности насоса с целью стабилизации давления на выходе насосной группы.

Применение устройств плавного регулирования частоты вращения двигателей в насосных агрегатах, помимо экономии электроэнергии, дает ряд дополнительных преимуществ:

Плавный пуск и останов двигателя исключают вредное воздействие переходных процессов (типа гидравлический удар) в напорных трубопроводах и технологическом оборудовании;
Пуск двигателя осуществляется при токах, ограниченных на уровне номинального значения, что повышает долговечность двигателя, снижает требования к мощности питающей сети и мощности коммутирующей аппаратуры;
Возможна модернизация действующих технологических агрегатов без замены насосного оборудования и практически без перерывов в его работе.

Также не стоит забывать, что при плавном пуске электродвигателя отсутствуют пусковые токи и снижается нагрузка на механическую часть, что продлевает срок службы насосного агрегата.

Дымососы и вентиляторы

Данная область применения затрагивает в первую очередь котельные. Почему для дымососов и вентиляторов выгодно применять частотное регулирование:

Электродвигатели дымососов и вентиляторов, как правило, выбираются с двукратным запасом по отношению к номинальному режиму работы. Это необходимо для обеспечения запуска дымососа или вентилятора при условии больших моментов инерции рабочего колеса;
В процессе работы очень часто возникает избыточный крутящий момент на валу электродвигателя, что приводит к необоснованному перерасходу электроэнергии;
В процессе работы котла производительность дымососов и вентиляторов меняется в пределах от 30 % до 100 % для обеспечения различных режимов горения. При этом производительность регулируется путем изменения положения направляющих аппаратов, установленных на выходе вентилятора (дымососа);
Для котельного оборудования очень важна надежная и безаварийная работа. Преобразователь частоты благодаря широкому комплексу защит позволяет сократить число отказов оборудования в несколько раз.

Конвейеры

Применение преобразователей частоты для привода конвейеров обусловлено в первую очередь неравномерностью загрузки данного оборудования. При решении данной задачи преобразователи частоты не только обеспечивают плавный пуск и высокий крутящий момент вала электродвигателя на низких частотах, но и позволяют обеспечить синхронизацию ведущего и ведомого двигателя.

Как правило, для получения одинаковых выходных частот электродвигателей широко используется режим «мастер-ведомый»: задание частоты получает мастер, остальные привода получают сигналы от ведущего преобразователя частоты. Данная схема отличается относительной простотой и надежностью.

Приводы среднего напряжения

Около 90% двигателей среднего напряжения приводят во вращение механизмы с «вентиляторной» нагрузочной характеристикой. Это насосные агрегаты водоснабжения, транспортировки нефти и других жидкостей, компрессоры сжатого воздуха и газов, вентиляторы, нагнетатели воздуха и т.д.

В отличие от частотного привода 220В/380В, который уже стал почти бытовой техникой, внедрение частотного привода среднего напряжения — это сравнительно дорогостоящий и длительный проект, продолжающийся не один месяц, успех которого зависит от успеха всех его этапов

В результате такого проекта, можно получить серьезную экономию электроэнергии, достигающую 50%, что особенно заманчиво, принимая во внимание количество денег, перерабатываемых таким приводом в час.

Применяя ПЧ серии Altivar 6000 для приводов среднего напряжения, наши заказчики получают следующие преимущества:

простая интеграция в существующие или новые установки, высокая надежность и производительность;
снижение энергопотребления;
уменьшение затрат на техническое обслуживание;
полный спектр функций

Применение ПЧ среднего напряжения особенно актуально для таких предприятий:

Горнодобывающие предприятия:

управление приводом дробилок;
управление пуском мельниц;
управление приводами насосов;
управление приводами конвейеров.

Металлургические предприятия:

дымососы в коксохимическом и конверторном производствах;
электроприводы механизмов в доменном производстве;
электроприводы механизмов в агломерационном производстве;
автоматизированный электропривод механизмов станов горячей и холодной прокатки.

Нефтегазовая промышленность:

Энергетические предприятия:

Altivar 6000 может быть подключен в большинство промышленных сетей и легко интегрируется в любую высоко- или низковольтную архитектуру, обеспечивая повышение производительности и эффективности управления в ваших задачах.

Мы в компании «Ксимекс» знаем особенности каждой системы управления электроприводами, поэтому щиты с УПП и ПЧ, произведенные нашим предприятием, всегда представляют собой индивидуальное решение, в котором сочетаются оптимальная стоимость и наилучший результат.