ВПЧС 2000 6к

Описание

Преобразователи частоты для плавного пуска и регулирования частоты синхронных электродвигателей класса 6/10 кВ мощностью свыше 630 кВт.

Назначение и область применения

Основные функции ВПЧС

  • частотный пуск нагруженного синхронного электродвигателя с номинальным моментом без превышения номинального тока электродвигателя;
  • регулирование частоты вращения электродвигателя в соответствии с внешним заданием частоты или для поддержания требуемого технологического параметра;
  • плавный, без бросков тока, перевод питания электродвигателя на промышленную сеть путем синхронизации и фазировки выходного напряжения преобразователя и сети.
Оптимизация режимов работы оборудования Повышение уровня автоматизации технологических процессов Улучшение экономических показателей
  • плавный разгон электродвигателя с ограничением df/dt исключает броски токов, сильные механические воздействия и локальные перегревы элементов электропривода, наблюдающиеся при прямом пуске от сети, благодаря чему может быть снято ограничение по количеству перезапусков
  • в ВПЧС предусмотрены сигналы для управления вакуумными выключателями  и возбудителем электродвигателя, что позволяет выполнять пуск в полностью автоматическом режиме как с местной панели управления так и с удаленного пульта
  • при необходимости плавного разгона нескольких электродвигателей от одного ВПЧС в комплект поставки может быть включен шкаф управления поочередным пуском
  • отсутствие бросков токов и механических ударов при пуске увеличивает ресурс оборудования
  • при частотном регулировании снижается энергопотребление за счет уменьшения потребляемой из сети реактивной мощности

Основные технические характеристики

Устройство и работа

  • Lвх, Lвых — токоограничивающие реакторы;
  • Ld — сглаживающий реактор в звене постоянного тока;
  • В — выпрямитель, И — инвертор, ТК — транзисторные коммутаторы.

Структура преобразователя ВПЧС

В основу преобразователя частоты ВПЧС заложена стандартная двухзвенная схема, осуществляющая преобразование параметров электроэнергии сети в требуемые для управления электроприводом в два этапа. На первом этапе происходит выпрямление и стабилизация тока шести- (при необходимости двенадцати-) пульсным мостовым выпрямителем. На втором постоянный ток преобразуется инвертором в переменный, с требуемой частотой и фазой относительно э.д.с. двигателя.

Для получения возможности формирования необходимого пускового момента с малыми пульсациями, начиная с нулевой скорости двигателя, в схему ВПЧС введен дополнительный блок: коммутатор частичного напряжения, выполненный на силовых транзисторах IGBT. Этот блок формирует ток двигателя на начальной стадии пуска, обеспечивая полный пусковой момент с малыми пульсациями. На последующей стадии пуска функция блока транзисторных коммутаторов становится вспомогательной и  сводится к небольшому улучшению стандартного режима.

Устройство плавного пуска электродвигателей 2000 кВт, 6 кВ ВПЧС-2000

Обслуживание шкафов двухстороннее. Подключение входных и выходных кабелей 6 кВ осуществляется снизу в шкафу выпрямителя (вход) и шкафу инвертора (выход). Кабели управления подключаются снизу в шкафу инвертора и системы управления.

Система управления ВПЧС

Цифровая система управления ВПЧС выполнена на современной элементной базе с применением мощных сигнальных процессоров и программируемых логических интегральных схем.

Цифровые входы/выходы:
16 (+8*) цифровых входов,
16 (+8*) цифровых выходов.

Аналоговые входы/выходы:
4* аналоговых входа (4-20 мА или 0-10 В),
2*аналоговых выхода (4-20 мА).

* В скобках указаны входы/выходы, добавляемые по заказу

Защиты ВПЧС

Защиты, предотвращающие повреждение ВПЧС при авариях питающей сети и в нагрузке:

  • защиты при импульсных перенапряжениях по входу;
  • защита при пропадании одной из фаз и при просадке питающей сети 6,3 кВ;
  • защита при отключении (длительной просадке) сети собственных нужд 0,4 кВ;
  • защита при превышении максимально допустимого значения выходного тока;
  • защита при превышении длительности перегрузки по выходному току;
  • защита при обратном направлении вращения двигателя («противоход»);
  • защита двигателя при заклинивании.

Защиты от распространения аварий при повреждении элементов ВПЧС (электронные защиты, отключающие выпрямитель и инвертор):

  • защита при превышении максимально допустимого значения входного тока;
  • защита при коротком замыкании одного из силовых ключей выпрямителя и инвертора;
  • защита при пробое или перегреве силовых полупроводниковых приборов выпрямителя и инвертора;
  • защита по питанию собственных нужд плат СУ.

Предусмотрена возможность экстренного ручного отключения инвертора при возникновении ситуаций, опасных для оборудования станции.

Поочередный пуск нескольких электродвигателей

С помощью одного преобразователя ВПЧС может выполняться поочередный пуск нескольких электродвигателей. Управление коммутационными ячейками вакуумных выключателей при этом осуществляется автоматически из шкафа управления поочередным пуском ШУПП.

Связь СУ ВПЧС с ШУПП осуществляется по последовательному интерфейсу RS-485.

Входящий в состав СУ ВПЧС промышленный компьютер позволяет вести протоколирование пусков, включая номер двигателя, время и параметры разгона, а также регистрацию данных и отказов.

Управление вакуумными выключателями, а также регистрация состояния выключателей и разъединителей осуществляется в ШУПП системой сбора данных и управления на базе промышленного контроллера с последующей передачей в СУ ВПЧС.

С лицевой панели ШУПП осуществляется выбор двигателя для пуска, а также можно контролировать состояние коммутационных аппаратов на мнемосхеме.

Пример протокола обмена с ВПЧС по последовательному каналу связи стандарта RS-485

Протокол обмена является подмножеством стандартного протокола Modbus-RTU. Параметры обмена1: Baudrate = 9600, data bits = 8, no parity, stop bits = 1, slave address = 0x01.

В подмножестве протокола Modbus реализованы следующие функции:

  • 0x03 — Read Holding Registers;
  • 0x06 — Preset Single Register.

Инициатором обмена (master) выступает управляющий компьютер АСУ.

Адреса регистров, физический смысл содержащихся значений, масштабирующие коэффициенты и диапазоны значений (после масштабирования)

№ (адрес)

 

Наименование

Формат

К-т пересчета

Диапазон

1

R

f — выходная частота

uint 16

N/100

0,0-50,0 (Гц)

2

R

is — выходной ток

uint 16

N/100

0-230 (А)

3

R

us — выходное напряжение

uint 16

N/10

0-6900 (В)

4

R

P вых. — активная мощность

uint 16

N/10

0-1000 (кВт)

5

R

Статус (флаги состояния)

uint 16

-

Биты:

  • 0 — «Пит. 380 норм»

  • 1 — «Готов»

  • 2 — «Работа»

  • 3 — «Защита»

  • 4 — «Перегрузка»

  • 5 — «Сверхток»

  • 6 — «Перегрев»

  • 7 — «6,3кВ не норм»

6-20

R

Зарезервировано

 

 

 

21

R/W

Режим 12

uint 16

-

0x0000,0x00AA

22

R/W

Режим22

uint 16

-

0x0000,0x00AA

23

R/W

Режим32

uint 16

-

0x0000,0x00AA

24

W

Команда3

uint 16

-

Команды:

0x0001 — "f+"

0x0002 — "f-"

25

R/W

Шаг приращения f3

uint 16

N/100

0,1—1 (Гц)

26-40

 

Зарезервировано

 

 

 

1 Возможно уточнение.

2 Для перехода выпрямителя в режим «Работа» необходимо во все три регистра («Режим1» —«Режим3») записать одинаковые значения, равные 0x00AA. Запись любого другого значения хотя бы в один из регистров переводит выпрямитель в режим «Пауза» (отключение), при этом все три регистра автоматически обнуляются.

3 Не действует для пускового устройства.

СУ выпрямителя формирует отклик в соответствии со стандартом Modbus: при правильной дешифровке принятого пакета и успешном выполнении команды возвращает исходное значение поля Function, при возникновении ошибки — устанавливает в "1" старший бит этого поля и возвращает в поле Exception Code код ошибки.

Используется следующее подмножество стандартных кодов ошибок:

— 0x01 — Illegal Function — в случае приема в поле Function значений, отличных от 0x03 или 0x06;

— 0x02 — Illegal Data Address — при значениях адресов регистров за пределами разрешенных значений;

— 0x03 — Illegal Data Value — при получении значений, выходящих за пределы разрешенного диапазона.

На всем интервале разгона пусковой ток не превышает номинального значения даже при полной нагрузке электропривода.

Пример характеристик разгона цементной мельницы 2000 кВт.

Номинальное напряжение питающей сети, В 6,3к
Род тока питающей сети AC
Число фаз питающей сети 3
Частота напряжения питающей сети, Гц 50
Номинальное выходное напряжение, В 6000
Род тока выходного напряжения AC
Число фаз выходного напряжения 3
Частота выходного напряжения, Гц 0,5-50
Номинальная выходная мощность для переменного тока, ВА/Вт 2400/2000
Перегрузочная способность, % 20
КПД, % 95
Способ охлаждения принуд. возд.
Режим работы кратковр.

Габаритные размеры

Габаритные размеры ВПЧС-2000 / Габаритные размеры ШУПП

© ООО «НПП ЛМ Инвертор», 2017

Популярные разделы: Каталог | Публикации

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

Яндекс.Метрика

Главная | Карта сайта | Обратная связь

г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 12
Телефоны: +7 (495) 517-31-63
+7 (495) 361-92-93
Факс: +7 (495) 361-93-98
E-mail: info@lm-inverter.ru