Электроприводы постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Дата публикации: 18.03.2010
Метки: Электроприводы постоянного тока, автоматизированные электроприводы

Проекты нового технологического оборудования выполняются с использованием систем автоматизированных электроприводов переменного тока. Доля электроприводов постоянного тока в таких проектах незначительна. Иное положение в проектах модернизации действующего оборудования. В базовых отраслях промышленности РФ (металлургической, машиностроительной, целлюлозно-бумажной и др.) действующее оборудование оснащено в основном регулируемым электроприводом постоянного тока с устаревшими средствами и системами управления, а зачастую и с высоким уровнем энергозатрат в технологическом процессе с глубоким регулированием скорости.
Проекты модернизации действующего оборудования в части автоматизированных электроприводов выполняются в следующих основных четырех вариантах.
1. Замена аналоговых и релейно-контактных систем управления на цифровые с использованием промышленных компьютеров, технологических контроллеров, логических контроллеров, интеллектуальных модулей периферии и других устройств, соответствующих нижнему и среднему уровню автоматизации.
2. Вариант 1, дополненный заменой аналоговых блоков управления комплектных электроприводов постоянного тока на цифровые с использованием контроллеров привода.
3. Вариант 2, дополненный заменой силовых блоков комплектных электроприводов. Электродвигатели и сети электропитания остаются неизменными.
4. Полная модернизация автоматизированных электроприводов. Замена электроприводов постоянного тока на электроприводы переменного тока.
Схемы силовых блоков комплектных электроприводов постоянного тока мало меняются на протяжении длительного времени и хорошо освещены в литературе. Существенно изменились блоки управления, основой которых как и в электроприводах переменного тока является программируемый контроллер. Аналогичным образом реализуются и все функции управления электроприводами.
В состав комплектного электропривода постоянного тока в общем случае входят управляемые выпрямители, обеспечивающие регулирование напряжений якоря и тока обмотки возбуждения. В таком варианте обеспечивается двухзонное управление скоростью электродвигателя.
Силовые выпрямители имеют различные электрические схемы, состоящие из одной, двух или четырех управляемых трехфазных групп, и выполняются из электрически изолированных тиристорных модулей.
Блоки имеют естественное воздушное охлаждение, а блоки рассчитанные на большие мощности, — принудительное воздушное охлаждение (вентилятор или сборку из нескольких вентиляторов).
Контроллер обрабатывает информацию, поступающую от внешних датчиков, реализует функции управления и диагностирования. Уставки и фактические параметры могут быть определены в аналоговой или цифровой форме.
Шкаф электроники содержит аппаратуру электроники и дополнительные платы. Внешние сигналы (бинарные, аналоговые, импульсные и др.) передаются на модули ввода и вывода по кабелям. Экранированные кабели позволяют устанавливать датчики на некотором расстоянии от силового блока электропривода.
Пульт управления состоит из блока индикации (семисегмент-ные индикаторы или жидкокристаллический дисплей), светодиодов для индикации состояния, кнопок для ввода управляющих команд. В состав электропривода также входит выносной пульт управления.
К электроприводу через последовательный интерфейс может быть подключен персональный компьютер, который выполняет следующие функции: доступ к параметрам электропривода; запись и хранение параметров; копирование существующих параметров на другие преобразователи; распечатка параметров; выдача команд (бинарные команды Вкл. и Выкл. и т.д.) и ввод уставок; контроль через слово состояния и считывание фактических величин; чтение сигналов неисправности и системы индикации аварии.
Датчики, интегрированные в двигателе, позволяют контролировать температуру двигателя, воздушный поток, проходящий через вентилятор, состояние подшипников.
Если к выбранному преобразователю необходимо подключить электродвигатель большей мощности, к силовой схеме подключаются дополнительные тиристорные модули.
Для расширения функций к системе управления можно подключать интеллектуальные модули, обеспечивающие управление механизмами для решения различных технологических задач.