Применение преобразователей частоты ПЧ «ОМЕГА-2» позволяет:
- снизить расход электроэнергии на 30-50%;
- увеличить срок службы электродвигателя и приводимых механизмов;
- экономить воду и исключить гидроудары в системах водоснабжения;
- сократить эксплуатационные расходы;
- управлять электроприводом в соответствии с требуемым технологическим процессом
Серия ПЧ «ОМЕГА-2» включает 16 преобразователей разных мощностей (см. таблицу).
Силовая часть реализована на современных IGBT и диодных модулях, выпускаемых ОАО «Электровыпрямитель».
ПЧ «ОМЕГА-2» является улучшенным продолжением серии преобразователей «ОМЕГА 1». При его разработке учитывались последние достижения промышленности и опыт эксплуатации ПЧ «ОМЕГА-1». Применение DSP контроллера, многослойных печатных плат и поверхностного монтажа позволили существенно уменьшить габариты системы управления, при этом значительно возросла гибкость настройки и повысилась надежность, а также остался значительный запас для наращивания новых функций и улучшения потребительских качеств. Улучшенная система охлаждения позволяет силовым полупроводниковым модулям работать в более комфортных условиях, что положительным образом влияет на долговечность работы. Применение двухстрочного жидкокристаллического дисплея позволяет в удобной для пользователей форме программировать необходимые параметры и режимы, а также просматривать параметры процесса. Применение векторного способа формирования ШИМ позволяет повысить устойчивость работы и увеличить момент на низких выходных частотах и уменьшить собственные динамические потери в ПЧ.
Структура условного обозначения:
ПЧ-ТТПТ-ХХХ-380-50-2-УХЛ4
ПЧ — преобразователь частоты
Т — род тока питающей сети: трехфазный
Т — род тока на выходе: трехфазный
П — способ охлаждения: принудительное воздушное
Т — вид основных силовых полупроводниковых приборов: транзисторы
ХХХ — номинальный выходной ток (фазный), А
380 — номинальное выходное напржение (линейное), В
50 — номинальная частота выходного напряжения, Гц
2 — код модификации преобразователя
УХЛ4 — вид климатического исполнения и категория размещения по ГОСТ15150
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЧ “ОМЕГА-2”
| Питающая сеть | 3х380В, +10%, -15%, 50/60 Гц; |
| Выходное напряжение | 3х(0 … 380) В, 2%; |
| Выходная частота | 1 … 60 Гц, 0,1%, при необходимости максимальная выходная частота может быть увеличена до 200 Гц; |
| Ток перегрузки | 125% в течении 300 с. при времени усреднения 10 минут; |
| Коэффициент полезного действия | не менее 0,97 при номинальном токе; |
| Коэффициент мощности сети | не менее 0,95; |
| Коэффициент гармоник выходных токов | не более 5% при выходной частоте 50 Гц |
ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПЧ “ОМЕГА-2”
Все преобразователи серии ПЧ “ОМЕГА” построены по единой идеологии и обеспечивают работу электропривода в нескольких режимах:
- ручное регулирование выходной частоты со встроенного или дистанционного пульта управления;
- плавный разгон электродвигателя с заданным темпом;
- разгон по предельным (заданным) значениям тока фаз электродвигателя;
- плавное торможение электродвигателя;
- торможение электродвигателя по предельному значению напряжения в звене постоянного тока;
- торможение АД постоянным током;
- останов АД на выбеге;
- режим самозапуска преобразователя после перебоев питания;
- режим автоматического поддержания значения технологического параметра (давления, температуры, уровня и т. д.);
- управление дополнительным двигателем в режиме автоматического поддержания значения технологического параметра;
- режим компенсации колебаний скольжения при работе электродвигателя на механизм с большим моментом инерции;
- режим автоматического управления параметром в соответствии с заданной зависимостью изменения параметра от времени суток (дискретность 1 мин.);
- работа в режиме ослабленного магнитного поля при скоростях вращения электродвигателя выше номинальной;
- работа на заранее определенных выходных частотах;
- пропуск резонансных частот;
- работа от внешнего аналогового сигнала
- работа под управлением по каналу RS-232 или RS-485;
- работа на электропривод с большим пусковым моментом;
- реверсэлектродвигателя.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
По требованию заказчика преобразователи частоты «ОМЕГА-2» могут комплектоваться:
- пультом дистанционного управления;
- датчиком технологического параметра (давления, температуры, уровня, расхода и т. д.);
- коммутационной и защитной аппаратурой при работе на группу электродвигателей;
- дополнительными выходными фильтрами;
- блоком внешнего тормозного резистора.
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Система управления, одинаковая для всех исполнений преобразователей данной серии, реализована на современной элементной базе и предоставляет пользователю достаточно широкие возможности.
Микроконтроллер вырабатывает сигналы управления IGBT с регулируемым «мертвым» временем, с защитой от коротких открывающих импульсов. Несущая частота ШИМ переменная, в базовом варианте программного обеспечения выбрана равной 2,5 кГц.
С местного пульта управления могут быть запрограммированы все основные параметры, описывающие работу привода:
- режим работы преобразователя;
- начальное направление вращения
- время разгона электродвигателя;
- время торможения электродвигателя;
- способ торможения (выбегом или с включением тормозного резистора или постоянным током);
- время и начальное значение частоты при пуске для повышенных пусковых моментов привода;
- время, через которое осуществляется самозапуск привода после восстановления напряжения сети;
- величина поддерживаемого параметра при работе в автоматическом режиме;
- границы диапазона изменений значений поддеживаемого параметра;
- пропорциональный и интегральный коэффициенты ПИ-регулятора;
- программирование зависимости величины контролируемого параметра от времени;
- параметры работы дополнительного двигателя при работе в автоматическом режиме;
- минимальная выходная частота преобразователя;
- параметры кривой U (F) (задается 5-ю точками) для управления приводом при разных характерах нагрузки, если закон U/F=const не удовлетворяет заказчика;
- пропускаемые приводом резонансные частоты и диапазоны пропуска;
- максимальные выходные токи фаз (для защиты по току);
- выходной ток фазы, при котором начинает работать алгоритм ограничения скорости разгона;
- максимально допустимый ток в звене постоянного тока преобразователя;
- пароль для исключения доступа к программированию преобразователя некомпетентными лицами;
- установка часов реального времени;
На местном пульте управления имеются индикаторы наличия напряжения сети, состояния преобразователя — ГОТОВ, РАБОТА, АВАРИЯ, направления вращения электродвигателя.
На двухстрочный жидкокристаллический индикатор могут быть выведены многие параметры процесса (выходные напряжения, ток, частота, мощность, время, значение технологического параметра и др.).
В случае аварийного отключения информация о виде и времени отключения записывается в энергонезависимую память и может быть просмотрена в любой момент (фиксируются 40 последних аварийных отключений).
При работе преобразователя пользователь может с местного или дистанционного пульта, а также с ПК по каналу RS-232/485 управлять частотой, уставкой технологического параметра, реверсировать электродвигатель, а также с местного пульта или с ПК менять любые параметры преобразователя.
В преобразователе реализованы многочисленные функции защиты, в числе которых:
- от повышения напряжения сети выше заданного уровня;
- от понижения напряжения сети ниже заданного уровня;
- от нарушения функционирования микропроцессорного ядра;
- от повышения напряжения в звене постоянного тока выше заданного уровня;
- от повышения тока в каждом из IGBT — модулей;
- от короткого замыкания в нагрузке;
- от повышения тока в звене постоянного тока выше заданного уровня;
- от повышенной температуры охладителя IGBT — модуля ;
- время-токовая защита.
ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.
В системе управления преобразователя предусмотрено достаточно большое количество сигналов, представляющих интерфейс пользователя. Базовая конфигурация интерфейса содержит максимальный набор сигналов.
В зависимости от потребностей заказчик может изменить базовую конфигурацию интерфейса пользователя, выбирая из указанных ниже сигналов необходимые.
- Восемь гальванически развязанных цифровых входов, к которым может быть подключен дистанционный пульт управления производства ОАО «Электровыпрямитель» со следующими закрепленными функциями (8 кнопок) — СТАРТ, СТОП, ЧАСТОТА ВЫШЕ, ЧАСТОТА НИЖЕ, ТОЛЧОК, РЕВЕРС, 2 программируемых.
Изменив программу, можно изменить функции входов дистанционного пульта.
Можно применить также нештатный пульт. - Восемь переключателей типа «сухой перекидной контакт» со следующими закрепленными функциями:
ГОТОВ, РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТЬ, прямое направление вращения, обратное направление вращения, включение дополнительного АД, 2 программируемых. - Два гальванически развязанных аналоговых входа, к которым может быть подключен датчик параметра (например, давления) в форматах 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА, или любое уст-ройство пользователя (например, потенциометр для ручного управления частотой).
- Два гальванически развязанных аналоговых выхода в форматах 0-20 мА или 4-20 мА. Потребитель может запрограммировать на эти выходы величины токов, напряжений, частоты, параметра, и т.д.. Эти выходы могут быть использованы для индикации необходимых величин на дистанционном пульте управления.
- Гальванически развязанный последовательный канал RS-232 или RS-485 для связи с управляющей ЭВМ.
КОНСТРУКЦИЯ И ОХЛАЖДЕНИЕ.
Исполнения преобразователей частоты мощностью до 15 кВт представляют собой настенные шкафы, остальные — напольные шкафы одностороннего обслуживания, степени защиты IP21, категории размещения УХЛ4. Охлаждение принудительное.
ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Средняя наработка на отказ — не менее 20 000 часов;
Средний срок службы — не менее 15 лет;
Средний ресурс — 45 000 часов при γ = 80%;
Среднее время восстановления — не более 1 часа.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ СЕРИИ ПЧ-ТТПТ
