Модель Р-112 зарекомендовала себя положительно в работе на других объектах. В описании завода изготовителя говорится о резервировании (в модели Р-112) как базового комплекта, так и проектно-компонуемого, что повышает надежность в работе. Однако автоматическое переключение на резервный модуль в рабочем состоянии производится только в базовом комплекте, а данные модули ломаются редко. Модули из проектно-компонуемого комплекта выходят из строя гораздо чаще, а ввод в работу резервного модуля можно осуществить только выведя контроллер из рабочего состояния, отключив его. Принимая во внимание удобную архитектуру контроллера, можно предположить, что так же просто будет сменить неисправный модуль на рабочий в Р-112, вытащив старый и вставив новый.
Преобразователи частоты предназначены для непрерывного регулирования скорости вращения электродвигателей трехфазного тока. В основном они состоят из сетевого преобразователя (выпрямителя), промежуточного контура постоянного тока, преобразователя для питания электродвигателей (инвертора) и коммутирующих устройств, а также из устройств управления, регулирования и защиты.
Преобразователи частоты предусмотрены для работы в четырех квадрантах. За счет реверсирования напряжения промежуточного контура постоянного тока при сохранении направления тока в случае торможения возможна рекуперация электроэнергии. Предварительная установка заданных значений частоты или соответственно скорости вращения по выбору может осуществляться посредством системы цифрового задания (СЦЗ) или в виде постоянной уставки.
Преобразователи частоты типа DDU380/390 складываются из трех шкафов, а именно из:
- информационного шкафа SI
- тиристорного шкафа ST
- шкафа IC-цепей
На передней раме шкафа SI располагаются кассеты систем управления (GR 6110) и регулирования (GB 5600) преобразователя частоты и их источники питания, а на панели управления – защитные автоматы вспомогательных устройств и потенциометры-задатчики. В нижней части шкафа располагается главный ввод преобразователя частоты с силовым автоматом, трансформатор тока, коммутирующим реактором сетевого преобразователя и помехоподавляющими цепями.
На поясе измерительных приборов располагаются амперметр, частотомер и красная лампочка для аварийной сигнализации.
На передней двери размещены органы управления для включения и отключения преобразователя частоты, а также для подтверждения сигналов неисправности.
В шкафу ST находятся сетевой преобразователь, состоящий из шести тиристорных блоков, и преобразователь для питания электродвигателей, состоящий из шести тиристорных и шести диодных блоков. На входе и выходе преобразователя частоты, а также в промежуточной цепи постоянного тока предусмотрены металлооксидные варисторы (МОВ) для ограничения напряжений. Кроме того, в шкафу ST имеется кассета для контроля за работой преобразователя.
Шкаф SZ укомплектован двумя сглаживающими дросселями для промежуточного контура постоянного тока и коммутирующим устройством преобразователя для питания электродвигателей, состоящим из 6 дросселей и 24 конденсаторов. Коммутирующая емкость может быть согласована с электродвигателем посредством перемычек и болтовых клемм.
Для отвода тепла потерь у каждого из трех шкафов предусмотрен крышечный вентилятор.
Силовой контур ПЧ в основном состоит из ввода питания. Сетевого преобразователя, дросселя промежуточного контура и преобразователя для питания электродвигателей.
Преобразователь частоты питается через располагающийся в шкафу SI силовой автомат и коммутирующий дроссель сетевого преобразователя. В качестве сетевого преобразователя (выпрямителя) применяется неавтономный (ведомый сетью) преобразователь по симметричной шестифазной мостовой схеме.
Дроссель промежуточного контура служит для сглаживания тока и для гальванической развязки сетевого преобразователя и преобразователя для питания электродвигателей.
Автономный инвертор (преобразователь для питания электродвигателей) формирует из зависимого от нагрузки выпрямленного тока промежуточного контура (за счет соответствующего тактирования) трехфазную систему с прямоугольными фазными токами. На напряжение электродвигателя, которое в зависимости от нагрузки формируется синусоидально, наложены пики напряжений, возникающие в следствие переключения тока на индуктивностях рассеяния.
Инвертор работает по принципу пофазной коммутации, т.е. отпиранием тиристора следующей фазы автоматически прекращается протекание тока в фазе, которая до сих пор была токопроводящей. Для этого в шкафу SZ имеются коммутирующие конденсаторы, которые при отпирании последующего тиристора на выключаемый тиристор кратковременно подают напряжение в обратном направлении и способствуют мягкому переключению тока с одной фазы электродвигателя на другую. Диоды инвертора обеспечивают развязку коммутирующих конденсаторов и токоприемника.
ПЧ рассчитаны на работу в четырех квадрантах характеристики, т.е. на торможение и приведение в движение в обоих направлениях вращения. Схемное решение силовой части ПЧ при работе электродвигателей в генераторном режиме допускает реверсирование направления энергии за счет реверсирования напряжения промежуточного звена при измененном направлении протекания тока. Сетевой преобразователь при этом переводится в инверторный режим и рекуперирует тормозную энергию электропривода в трехфазную питающую сеть. Благодаря преобразователю частоты электродвигатели могут за счет одновременного изменения напряжения и частоты работать со своим предельным крутящим моментом. При реверсировании задания они затормаживаются с номинальным моментом и снова разгоняются до заданной скорости вращения в обратном направлении за счет изменения последовательности отпирания преобразователя, питающего электродвигатели, при приблизительно нулевой скорости вращения, т.е. за счет изменения направления вращения магнитного поля.
Параметры ПЧ:
· Вторичный 3-х фазный ток трансформатора (Iвтор) = 3 х 0,66 А
· Максимальное число оборотов электродвигателя (nmax) = 1000 об/мин
· Максимальная скорость привода (vmax) = 10,2 м/с
· Выходное напряжение интегратора XI10:B9 (Uвых) = 6,7 В
Основные характеристики Hitachi J300 – 150 HFE приведены в таблице 9.
Таблица 9. Основные характеристики Hitachi J300 – 150 HFE.
Основные характеристики 1336VT – B020 (Allen - Brodley) приведены в таблице 10.
Таблица 10. Основные характеристики 1336VT – B020.
Сравнительные характеристики ACS601 – 0020 – 3 "ABB" приведены в таблице 11.
Таблица 11. Сравнительные характеристики ACS601 – 0020 – 3.
| Мощность, кВт | |||||
Сравнительные характеристики ПЧ показывают, что частотный преобразовательVEB DDU –380/390 более подходит для данного типа производства. Некоторые ПЧ превосходят данный преобразователь частоты своими характеристиками, но надо исходить и из условий экономии. Т.к. частотные преобразователи предлагаемые для монтажа в промышленной котельной первоначально предназначались для СПЦ-2 ("Стан-350"). Эти установки были закуплены еще в 80-х годах, так, что с течением времени они устарели, в результате чего были закуплены новые. Поэтому, чтобы не тратить деньги на дорогостоящее оборудование предлагается установить ПЧ DDU 380/390 в промышленной котельной.