Устройство плавного пуска электродвигателей постоянного тока серии УППДПТ и УППДПТ-4

Устройство предназначено для плавного пуска двигателей постоянного тока независимого возбуждения с заданным уровнем токоограничения.

• IGBT-модуль, состоящий из IGBT-транзистора V1.1 и обратного диода V1.2;
• драйвер;
• емкостной фильтр С1;
• пусковое реле К1;
• зарядный резистор R1;
• блок управления;
• датчик тока ДТ.

Устройство УППДПТ и УППДПТ-4 может применяться при необходимости пуска электродвигателя от сети постоянного тока малой мощности, например, от аккумуляторов.

После поступления команды на запуск электродвигателя устройство плавного пуска УППДПТ и УППДПТ-4 выполняет функцию регулятора напряжения, обеспечивающего ограничение тока якоря электродвигателя на заданном уровне, превышающем ток, определяемый нагрузкой на валу электродвигателя, вплоть до достижения скоростью величины близкой к номинальной.

При достижении этой величины скорости прекращается регулирование напряжения, подаваемого на якорь электродвигателя, и электродвигатель переходит на естественную характеристику, соответствующую полному напряжению, определяемому напряжением источника питания (сети постоянного тока или аккумуляторной батареи).

С целью исключения неэффективных потерь энергии и перегрева обмотки возбуждения электродвигателя питание на обмотку возбуждения подается сразу же в момент поступления команды на запуск электродвигателя. Снимается напряжение питания обмотки возбуждения сразу после торможения электродвигателя.

Подключение к сети производится внешним контактором. Контактор в состав устройства плавного пуска не входит, но может быть поставлен в комплекте с ним по специальному заказу.

В УППДПТ-4 дополнительно предусмотрены изолированные дискретные выходы «Готовность к работе» и «Пуск завершен».

Технические характеристики УППДПТ, УППДПТ-4

Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70, при этом:

• температура окружающего воздуха от плюс 5 до 40°С для исполнения УХЛ4;
• высота над уровнем моря не более 4300 м;
• при высотах свыше 1000 м до 4300 м максимальная температура окружающей среды должна быть снижена на 0,6°С на каждые 100 м свыше 1000 м;
• окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая значительного количества агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами, токопроводящей пылью;
• в части коррозийной активности атмосферы устройства соответствуют группе условий эксплуатации «1» для металлических изделий.

В части воздействия механических факторов внешней среды устройства соответствуют группе условий эксплуатации М2. Степень жесткости II по ГОСТ 17516-90:

• рабочее положение — вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5° в любую сторону.

Устройства питаются от сети постоянного тока напряжением 220 В. Допустимые отклонения напряжения питающей сети от плюс 20 до минус 20 % от номинального значения.

Устройство плавного пуска двигателя постоянного тока уппдпт 4 iн 50а чэаз элпри

У стройство плавного пуска высоковольтных электродвигателей (далее УППВЭ) обеспечивает плавный пуск высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей насосов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок и др. производственных механизмов. Плавный пуск достигается за счет формирования заданного темпа нарастания напряжения на двигателе от нуля до номинального значения.

С истема управления позволяет осуществлять плавный, либо прямой пуск выбранного двигателя под управлением контроллера. При этом исключаются аварийные ситуации, связанные с ошибочными действиями персонала.

П рименение УППВЭ дает следующие преимущества :

· значительно уменьшается пусковой ток двигателя (в 3-4 раза);

· существенно снижаются динамические нагрузки на подшипниках двигателя и в кинематике механизмов, работающих с данным двигателем;

· улучшаются условия эксплуатации электротехнического оборудования (двигателей, трансформаторов, коммутационных аппаратов и др.);

· существенно снижаются потери электроэнергии в электрооборудовании при пуске двигателей;

· уменьшаются просадки напряжения в сети при пуске двигателей;

· экономия электроэнергии за счет рационального использования энергоемкого оборудования;

· повышение надежности и срока службы оборудования.

Технические характеристики

Номинальное напряжение двигателей, кВ

Диапазон мощностей двигателей, МВт

Пределы ограничения пускового тока

Напряжение питания цепей управления, В

Регулируемое время пуска, с

до 3-х пусков подряд в течение 60 сек. с

последующим перерывом 15 мин.

Габаритные размеры шкафа Ш х В х Г, мм

1500 х 2385 х 1340

Примечание: По специальному заказу устройства УППВЭ могут быть выполнены на другие напряжения.

Имеется встроенный пульт управления для задания режимов пуска и индикации срабатывания защит.

В устройстве реализованы следующие основные виды защит:

· от затянувшегося пуска двигателя;

· от обрыва фазы управляющей сети;

· от понижения напряжения сети;

· от исчезновения вентиляции в шкафу УППВЭ;

· от перенапряжений на тиристорах;

· от замыкания на землю (контроль изоляции).

С рабатывание защит и другие неполадки в системе отображаются на встроенном пульте устройства УППВЭ. Применение встроенного в шкаф УППВЭ вакуумного выключателя обеспечивает защиту шкафа и тиристоров от коротких замыканий, а также позволяет заказчику при односекционном питании исключить вводную камеру (ячейку) с выключателем.

Типоисполнения пускателей

Номинальные данные пускателя

Наибольшая мощность двигателя, МВт

Примечание: В скобках указаны данные для двигателей с напряжением 10кВ.

Наибольшая мощность двигателя взята при коэффициенте кратности пускового тока к

2. За номинальный ток пускателя принимается наибольший ток пускателя в течение нормируемого времени пуска.

Н а базе устройств серии УППВЭ выпускаются системы плавного поочередного пуска группы электродвигателей (от 2 до 10 шт.), состоящие из шкафа УППВЭ, камер с высоковольтными контакторами (количество камер равно числу плавно запускаемых электродвигателей) и пульта управления (оператора). При необходимости питания электродвигателей от двух выводов указанная система дополняется двумя камерами с головными выключателями, с помощью которых шкаф УППВЭ подключается к питающим вводам. В этом случае в шкафу УППВЭ вакуумный выключатель не устанавливается.

Пульт управления

В зависимости от требований к системе плавного запуска группы электродвигателей предусматриваются два исполнения пульта управления.

И сполнение 1. Упрощенный малогабаритный пульт без канала связи с системой верхнего уровня. Количество управляемых двигателей до 3-х, либо до 6-и. Конструктивно выполнен в виде навесного пульта с габаритами 420 х 400 х 280 мм и навесного шкафа автоматики с габаритными 500 х 300 х 200мм (для 3-х двигателей), либо 600 х 400 х 200 мм (для 6-и двигателей).

И сполнение 2. Многофункциональный пульт управления со специализированным контроллером и каналом связи с системой верхнего уровня. Производится задание и контроль параметров пуска каждого двигателя. Количество управляемых двигателей до 10-и. И сполнение пульта напольное, габаритные размеры 1100 х 1200 х 850 мм.

Камера с контактором

К амера с высоковольтным контактором или головным выключателем выполняется в конструктиве КСО-202. Г абариты камеры Ш х В х Г = 750 х 2650 х 1340 мм. П о заказу исполнение камер может быть реализовано в других конструктивах.

С тоимость системы запуска двигателей от УППВЭ в несколько раз ниже стоимости аналогичной системы с частотным преобразователем.

С рок окупаемости системы плавного пуска в зависимости от объекта применения составляет около 1 года.

Н аибольший экономический эффект достигается внедрением системы пуска группы, когда одно устройство УППВЭ используется для запуска нескольких двигателей.

Устройство плавного пуска электродвигателей постоянного тока серии УППДПТ и УППДПТ-4

• 

Код товара: 559-236

ЭнергоСистемы предлагает устройство плавного пуска электродвигателей постоянного тока УППДПТ и УППДПТ-4, предназначенные для замены систем реостатного пуска электро- двигателей постоянного тока, приводящих в движение механизмы, в которых не требуется регулирование скорости, например, аварийных маслонасосов турбин.

Устройство УППДПТ и УППДПТ-4 может применяться при необходимости пуска электро- двигателя от сети постоянного тока малой мощности, например, от аккумуляторов.

После поступления команды на запуск электродвигателя устройство плавного пуска УППДПТ и УППДПТ-4 выполняет функцию регулятора напряжения, обеспечивающего ограничение тока якоря электродвигателя на заданном уровне, превышающем ток, определяемый нагрузкой на валу электродвигателя, вплоть до достижения скоростью величины близкой к номинальной. При достижении этой величины скорости прекращается регулирование напряжения, подаваемого на якорь электродвигателя, и электродвигатель переходит на естественную характеристику, соответствующую полному напряжению, определяемому напряжением источника питания (сети постоянного тока или аккумуляторной батареи).С целью исключения неэффективных потерь энергии и перегрева обмотки возбуждения электродвигателя питание на обмотку возбуждения подается сразу же в момент поступления команды на запуск электродвигателя. Снимается напряжение питания обмотки возбуждения сразу после торможения электродвигателя.Подключение к сети производится внешним контактором. Контактор в состав устройства плавного пуска не входит, но может быть поставлен в комплекте с ним по специальному заказу.В УППДПТ-4 дополнительно предусмотрены изолированные дискретные выходы «Готовность к работе» и «Пуск завершен».

УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА УПП ДПТ. Руководство по эксплуатации ШЕДК РЭ

1 УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА УПП ДПТ Руководство по эксплуатации ШЕДК РЭ

2 Содержание Введение 3 1 Описание и работа устройства Назначение Состав устройства Технические характеристики Комплектность Порядок работы 6 2 Описание и работа составных частей Блок управления Подключение устройства Защита и сигнализация 7 3 Использование по назначению Подготовка к работе Возможные неисправности и способы их устранения 9 4 Техническое обслуживание 9 5 Транспортирование и хранение 10 6 Утилизация 11 7 Гарантии изготовителя 11

3 Руководство по эксплуатации предназначено для изучения устройства плавного пуска двигателя постоянного тока УПП ДПТ, именуемого в дальнейшем «устройство», обеспечения правильной эксплуатации и обслуживания.

4 1 Описание и работа устройства 1.1 Назначение Устройство предназначено для плавного пуска двигателей постоянного тока независимого возбуждения с заданным уровнем токоограничения. 1.2 Состав устройства В состав устройства входят: IGBT-модуль, состоящий из IGBT-транзистора V1.1 и обратного диода V1.2; драйвер; емкостной фильтр С1; пусковое реле К1; зарядный резистор R1; блок управления; датчик тока ДТ. Габаритные и установочные размеры устройства приведены на рисунке 1.1. Устройство выполнено в открытом исполнении с односторонним обслуживанием и естественным охлаждением и встраиваются в нормализованные шкафы. Внешний вид устройства и расположение элементов приведены на рисунке 1.2. Рисунок Габаритные и установочные размеры устройства.

5 Рисунок Внешний вид устройства и расположение элементов Функциональная схема устройства приведена на рисунке 1.3. Рисунок Функциональная схема устройства. Для подключения устройства к сети необходимо установить внешний контактор К. 1.3 Технические характеристики Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ и ГОСТ , при этом:

6 — температура окружающего воздуха от плюс 5 до 40 С для исполнения УХЛ4; — высота над уровнем моря не более 4300 м; — при высотах свыше 1000 м до 4300 м максимальная температура окружающей среды должна быть снижена на 0,6 С на каждые 100 м свыше 1000 м; — окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая значительного количества агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами, токопроводящей пылью; — в части коррозийной активности атмосферы устройства соответствуют группе условий эксплуатации «1» для металлических изделий В части воздействия механических факторов внешней среды устройства соответствуют группе условий эксплуатации М2. Степень жесткости II по ГОСТ : — рабочее положение — вертикальное, допускается отклонение от вертикального положения не более 5 в любую сторону Устройства питаются от сети постоянного тока напряжением 220 В. Допустимые отклонения напряжения питающей сети от плюс 20 до минус 20 % от номинального значения. Номинальный ток 100 А, максимальный ток 150 А, режим работы длительный. 1.4 Комплектность В комплект поставки устройства входят: — устройство 1 штука; — руководство по эксплуатации 1 экземпляр; — паспорт 1 экземпляр 1.5 Порядок работы При замыкании контакта «Пуск» срабатывает реле К1. Устройство подключается к сети через резистор R1, который ограничивает ток заряда конденсатора С1. Через контакт реле К1 к сети подключается катушка внешнего контактора К, который срабатывает и шунтирует контакты реле К1 и резистор R1. Блок-контакт контактора К1 подает на блок управления сигнал, разрешающий пуск двигателя. Возможен второй вариант пуска контакты «Пуск» на клеммнике закорочены, а пуск двигателя начинается при появлении напряжения на шинах, питающих устройство. При этом логика работы, описанная выше, остается неизменной. Остановка двигателя производится при размыкании контакта «Пуск» или снятии напряжения питания. При этом электрического торможения нет, а остановка двигателя производится выбегом. 2 Описание и работа составных частей 2.1 Блок управления Принцип действия устройства основан на поддержании тока на выходе на заданном уровне. Решению этой задачи служит IGBT-модуль, управляемый от блока управления через драйвер, который формирует сигналы управления IGBT. Основу блока управления составляет релейно-временной регулятор тока. Структурная схема регулятора тока соответствует рисунку 2.1. Работа системы регулирования тока иллюстрируется диаграммой на рисунке 2.2 в момент, когда ток якоря двигателя меньше заданного значения, т. е. U ОС 7 Якорь двигателя отключается от источника питания и его ток спадает через обратный диод V1.2. Одновременно запускается элемент временной задержки τ. По истечении выдержки времени триггер Т переключается и транзисторный ключ V1.1 включается. Таким образом, обеспечивается ограничение тока якоря двигателя на заданном уровне. Под действием разности момента двигателя, который пропорционален току, и статического момента нагрузки происходит разгон двигателя. По завершении разгона ток якоря спадает до уровня статического тока, определяемого нагрузкой. С этого момента времени транзисторный ключ V1.1 будет постоянно открыт, а двигатель перейдет в нерегулируемый режим работы от сети. Для регулирования уровня токоограничения в цепи обратной связи по току установлен масштабирующий элемент, коэффициент усиления которого устанавливается переменным резистором. В блоке управления также содержится импульсный обратноходовой стабилизатор напряжения, который вырабатывает стабилизированное напряжение +15В, -15В для питания элементов системы управления, драйвера и датчика тока. 2.2 Подключение устройства выполняется в соответствии с рисунком Защиты и сигнализация Устройства имеют следующие виды защит: защиту при неправильной полярности подключения напряжения питания; защиту при коротком замыкании в цепи якоря двигателя; защиту при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения. При неправильной полярности подключения устройства реле К1 не срабатывает, блок питания не запускается, индикация отсутствует. Защита при коротком замыкании в цепи якоря выполнена в драйвере и срабатывает при превышении тока IGBT допустимого уровня, при этом загорается красный светодиод в блоке управления. Защиту при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения выполняет предохранитель. При срабатывании любой из защит необходимо отключить устройство от сети, проверить внешний монтаж и, при необходимости, заменить плавкую вставку предохранителя. Рисунок Структурная схема регулятора тока.

8 Рисунок Диаграмма работы устройства. Рисунок Схема подключения

9 3 Использование по назначению 3.1 Подготовка к работе Ввод устройства в эксплуатацию состоит из следующих этапов: установка устройства в зоне эксплуатации; подключение устройства. Устройство готово к работе сразу после распаковки, но при хранении его при температуре, отличающейся от температуры помещения, в котором устройство будет включено, более чем на 15 С, необходимо выдержать его не менее 5 ч. Ползунок переменного резистора, расположенного в блоке управления, установить в среднее положение. Произвести пробный пуск двигателя. Если двигатель не запустится, повернуть ползунок по часовой стрелке, учитывая, что его крайнее положение соответствует току 150 А. Произвести повторный пуск. 3.2 Возможные неисправности и способы их устранения указаны в таблице 3.1. Таблица 3.1 Вид неисправности Возможные причины Способы устранения При подаче сигнала «Пуск» двигатель не запускается, сигнализация на блоке отсутствует. При подаче сигнала «Пуск» двигатель не запускается, на блоке управления горит зеленый светодиод. При подаче сигнала «Пуск» двигатель не запускается, на блоке управления горит красный светодиод. При подаче сигнала «Пуск» двигатель не запускается, ток якоря на уровне токоограничения. 1. Неправильная полярность подключения питающего напряжения. 2. Неисправен блок питания. 1. Недостаточный уровень токоограничения. 2. Нагрузка на валу двигателя выше допустимой. 1. Короткое замыкание в цепи якоря двигателя. 2. Неисправен драйвер или IGBT-модуль. Обрыв в цепи обмотки возбуждения двигателя. 1. Сменить полярность подключения питающего напряжения. 2. Обратиться на предприятиеизготовитель. 1. Увеличить уровень токоограничения, повернув переменный резистор по часовой стрелке. 2. Проверить двигатель и механизм. 1. Устранить короткое замыкание. 2. Обратиться на предприятиеизготовитель. Устранить обрыв. 4 Техническое обслуживание Техническое обслуживание устройств должно производиться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» специально подготовленным персоналом. Возможность работы устройств в условиях, отличных от указанных в данном техническом описании, должна согласовываться с изготовителем.

10 Перед проведением работ по обслуживанию и ремонту необходимо полностью обесточить устройство, отключив питание. При обслуживании необходимо обращать внимание на следующее: устройство должно периодически очищаться от загрязнений; регулярно проверять подводящие кабели и прочность крепления винтовых клемм. Электронные блоки, входящие в состав устройства (блок управления и драйвер), изготовлены по технологии поверхностного монтажа, их диагностика и ремонт возможны только на предприятии-изготовителе или в специализированной лаборатории 5 Транспортирование и хранение 5.1 Условия транспортирования и хранения устройства и допустимые сроки сохранности до ввода в эксплуатацию должны соответствовать данным, указанным в таблице 5.1 Таблица 5.1 Вид поставок Для потребностей экономики страны (кроме районов Крайнего Севера и труднодоступных районов по ГОСТ ) Для потребностей экономики страны (в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы по ГОСТ ) Экспортные в макроклиматические районы с умеренным климатом Экспортные в макроклиматические районы с тропическим климатом Обозначение условий транспортирования в части воздействия механических факторов по ГОСТ климатических факторов по ГОСТ Обозначение условий хранения по ГОСТ Допустимый срок сохранности в упаковке изготовителя, годы С 5 (ОЖ4) 1(Л) 2 С 5 (ОЖ4) 2(Л) 1 С 6 (ОЖ4) 1(Л) 1 С 6 (ОЖ2) 1(Л) Транспортирование допускается любым видом закрытого транспорта, обеспечивающего предохранение электроприводов от воздействия атмосферных осадков и агрессивных сред. Авиационное транспортирование допускается только в отапливаемых герметизированных отсеках. Погрузка, крепление и перевозка устройства в транспортных средствах должна осуществляться в соответствии с правилами, действующими на соответствующих видах транспорта.

11 При погрузочно-разгрузочных работах не допускается подвергать устройства ударам, ставить тяжелые предметы. Предельное верхнее значение температуры окружающего воздуха при транспортировании плюс 40 С. Предельное нижнее значение температуры окружающего воздуха при транспортировании минус 50 С. 5.3 Хранение должно осуществляться в упаковке изготовителя в вентилируемом помещении с температурой воздуха не ниже 5 0 С при относительной влажности воздуха не более 80 % и отсутствии агрессивных газов и паров в концентрациях, опасных для материалов и изоляции устройства. 6 Утилизация 6.1 Устройства после окончания срока службы подлежат демонтажу и утилизации. При демонтаже и утилизации не требуется специальных мер безопасности, специальных инструментов и приспособлений. 6.2 Утилизация должна проводиться в соответствии с требованиями региональных законодательств. 7 Гарантии изготовителя 7.1 Изготовитель гарантирует соответствие устройств параметрам, приведенным в настоящем руководстве, при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения и эксплуатации. 7.2 Гарантийный срок эксплуатации устройств устанавливается: — два года со дня пуска в эксплуатацию, но не более двух с половиной лет со дня получения устройства потребителем при поставках для потребностей экономики страны; — один год со дня пуска в эксплуатации, но не более двух лет с момента проследования устройств через границу государства-изготовителя при поставках для комплектации изделий на экспорт.