+38(057)3402072
+38(099) 5264724 privod@fortimex.com.ua
Пр. Науки 60Харьков, Украина

Устройства частотного пуска синхронных двигателей УЧПС для механизмов с тяжелыми условиями пуска

Устройство частотного пуска (в дальнейшем УЧПС) предназначено для частотного пуска синхронных электродвигателей напряжением 6, 10 кВ, мощностью 1…10 МВт механизмов с вентиляторным характером нагрузки, а также механизмов с тяжелыми условиями пуска (например, приводов шаровых мельниц). По спецзаказу возможно изготовление УЧПС на большие мощности – 10…40 МВт.

УЧПС – преобразователь частоты, силовая схема которого оптимизирована для повторно-кратковременного режима, а также модифицированы функции защиты и управления.

Применение УЧПС привлекательно в тех случаях, когда внедрение устройств плавного пуска на базе тиристорного регулятора напряжения не-возможно, а использование полнофункциональных преобразователей частоты сдерживается по экономическим соображениям или из-за слишком высоких габаритов.

Специализация преобразователя частоты для целей пуска позволила снизить цену и габаритные размеры устройства, что позволяет рассматривать достаточно широкий перечень возможных применений УЧПС:

В районах с ограниченной мощностью элек-троэнергетических систем, например, по пути следования нефте- и газопроводов, для пуска электродвигателей от газопоршневых станций, ветро- или дизель-генераторов. В этом случае пуск двигателя или невозможен, или вызывает сбои в работе параллельных потребителей электроэнергии.

Пуск приводов на базе высоковольтных синхронных двигателей с вентиляторным характером нагрузки, но с большими маховыми массами, на-пример, приводы эксгаустеров.
Механизмы с тяжелыми условиями пуска (шаровые и рудничные мельницы) требуют возможности пуска под нагрузкой. Традиционные устройства плавного пуска не удовлетворяют требованиям пускового режима. Однако, ис-пользование полнофункциональных преобразо-вателей частоты только для пуска избыточно и экономически нецелесообразно. Применение УЧПС позволяет удовлетворить все требования к пуску таких механизмов.

Технические характеристики УЧПС

Устройство частотного пуска УЧПС обеспечивает:

  • частотный пуск от нуля до заданной часто-ты вращения с ограничением пускового тока двигателя на уровне 0,5…1,5 Iн (Iн – номиналь-ный ток двигателя);
  • пуск с моментом близким к номинальному или ниже номинального (в соответствии с за-данной уставкой);
  • снижение потерь в обмотке статора и ротора при пуске по сравнению с прямым пуском;
  • снижение динамических моментов в кинематической схеме двигатель-механизм по сравнению с прямым пуском;
  • торможение приводного двигателя с рекуперацией (возвратом) энергии в питающую сеть; повторное включение электропривода при вращении электродвигателя на выбеге в рабочем диапазоне частот вращения;
  • автоматическую синхронизацию приводного двигателя с питающей сетью по принципу точной синхронизации.
  • принципиальное отсутствие ограничений на допустимое число пусков подряд (в течение часа) и суммарное за время эксплуатации

Устройство частотного пуска УЧПС построено по схеме вентильного двигателя и включает в себя высоковольтный выпрямитель, сглаживающий дроссель в звене постоянного тока и инвертор, подключенный к обмоткам приводного двигателя.

Конструктивно силовая схема УЧПС размещается в вентильных секциях, соединенных через обмотки сглаживающего дросселя.
Шкафы выпрямителя и инвертора собраны в виде щита силового, обслуживание шкафов двухстороннее.
Исполнение шкафов по степени защиты обо-лочки согласно ГОСТ 14254-96-IР21, кроме мест выхода охлаждающего воздуха и подключения кабелей, где допускается исполнение по степени защиты оболочки IР00.
Силовые схемы управляемого выпрямителя и силового инвертора аналогичны. Они построены по схеме трехфазного моста – шестипульсной схеме. Каждое из шести вентильных плечей выпрямителя (инвертора) составлена из “n” последовательно включенных тиристоров.
В УЧПС используются широко распространенные серийно выпускаемые в СНГ тиристоры.
Охлаждение элементов силовой схемы принуди-тельное за счет встроенных вентиляторов, рас-положенных в верхней части шкафов УЧПС.
Забор воздуха осуществляется через проемы в нижней части шкафов. Выброс воздуха – в помещение через вентиляторы, которые установлены сверху.

Микропроцессорная система управления выполнена в виде печатных плат, расположенных в экранированном отсеке.

В режиме дистанционного управления УЧПС обе-спечивает связь с внешней системой автоматики дискретными сигналами типа «сухой» контакт.
В режиме дистанционного управления может осуществляться связь с внешней системой автоматики по цифровому каналу с интерфейсом
RS-485.


Подвод входного напряжения и подключение нагрузки производится снизу шкафа силовыми ка-белями с медными или алюминиевыми жилами.
Сглаживающий дроссель поставляется ком-плектно. Для симметрирования силовой схемы сглаживающий дроссель может быть выполнен с расщепленной обмоткой (с двумя полуобмот-ками). Параметры дросселя указываются в экс-плуатационной документации.

Параметры токоограничивающего реактора на входе УЧПС определяются исходя из мощности короткого замыкания в точке подключения.

Защиты и световая сигнализация
В связи с применением последовательного включения силовых тиристоров в УЧПС осу-ществляется контроль целостности тиристоров перед каждым пуском.
Использование современных электроизоляционных материалов обеспечивает высокую электроизоляционную прочность и надежность устройства.
Микропроцессорная система управления обеспечивает неизменность выбранных параметров за время эксплуатации, индикацию параметров работы УЧПС, а также диагностику и индикацию возможных неисправностей.

УЧПС обеспечено следующими защитами:

  • от недопустимых перегрузок по току; от внутренних перенапряжений;
  • от токов внутренних и внешних (со стороны нагрузки) коротких замыканий;
  • от исчезновения или недопустимого снижения напряжения собственных нужд;
  • защитой от недопустимого количества вы-шедших из строя тиристоров;
  • защитой от нарушения проводимости одной ветви силовой цепи;
  • от открывания дверей силовой части при поданном на нее силовом напряжении;
  • если пуск двигателя не завершился в течение установленного времени, выдается команда останова с расшифровкой причины останова и индикацией на дисплее.

УЧПС имеет световую сигнализацию:

  • наличия или отсутствия напряжения 6, 10 кВ на зажимах щита;
  • наличия или отсутствия оперативного напря-жения 380 В;
  • закрытия дверей шкафов; готовности к работе УЧПС.