Высоковольтные многоуровневые частотные преобразователи «ЭРАТОН-В»

Высоковольтные асинхронные и синхронные электродвигатели получили массовое распространение во всех производственных отраслях, в частности в вентиляторах, компрессорах, насосном оборудовании, центрифугах, подъемных механизмах и другом оборудовании. Основной проблемой эксплуатации высоковольтных электродвигателей с питанием непосредственно от сети связаны с пусковыми режимами и сложностями при регулировании производительности исполнительного механизма.

Высоковольтный электродвигатель вызывает большие пусковые токи, которые способствует просадкам напряжения и ускоренному старению изоляции электродвигателя, а также к ударным нагрузкам (рывкам) в механических узлах электропривода, что существенно сокращает срок их службы.

Работа электродвигателя, запитанного напрямую от сети, подразумевает работу только на номинальной частоте вращения (50 Гц), что не всегда является энергоэффективным для предприятия. Применение преобразователей частоты позволяет сократить от 10 % до 60 % от потребляемой электроэнергии.

Для устранения недостатков эксплуатации высоковольтных электродвигателей ЗАО «ЭРАСИБ» разработало серию высоковольтных частотных преобразователей ЭРАТОН-В.

Сфера применения преобразователей ЭРАТОН-В

Сфера применения преобразователей ЭРАТОН-В

Отрасли промышленности Механизмы
Цементная Мельницы, конвейеры, дымососы, шламовые насосы
Горнодобывающая Шахтные-подъемные машины (скиповые/клетьевые), конвейеры, дробилки, вентиляторы главного проветривания
Химическая, нефтегазовая Компрессоры, экструдеры, насосы
Металлургия Доменные воздуходувки, печные вентиляторы, кислородные компрессоры
Электроэнергетика Газотурбинные стартеры, нагнетательные и вытяжные вентиляторы, питательные насосы
Водоснабжение Насосы водоснабжения и водоотведения

Основные технические характеристики и функциональные возможности

  • Алгоритмы частотного / векторного управления асинхронными / синхронными электродвигателями
  • Байпас силового блока со снижение / без снижения выходной мощности
  • Функция безударного перехода электропитания двигателя с ПЧ на сеть и обратно
  • Функция поддержания работоспособности ПЧ и электродвигателя при кратковременных сбоях электропитания
  • Функция выравнивания нагрузок в многодвигательных электроприводах
  • Функция принудительного торможения электродвигателя с рассеиванием энергии на резисторах / с рекуперацией в сеть
  • Диапазон мощностей: от 250 кВт до 15 МВт
  • Диапазон напряжений: от 1 кВ до 10 кВ
  • Диапазон токов: от 25 А до 500 А
  • Коэффициент перегрузки по току: от 1.1 о.е. до 2 о.е.
  • Контроллер обработки внешних сигналов АСУ ТП – Siemens / Simatic S7
  • Степень защиты: IP21…IP54
  • Температурный диапазон: от минус 60 ºС до плюс 50 ºС
  • Поставка в блочно-модульном здании

Структура преобразователя ЭРАТОН-В

ЭРАТОН-В представляет собой высоковольтный преобразователь частоты, построенный по схеме многоуровневого автономного инвертора напряжения. Преобразователь частоты ЭРАТОН-В имеет в своем составе входной встроенный согласующий многообмоточный трансформатор (Т) и последовательно соединенные силовые блоки (БС) (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема ЭРАТОН-В

Такое схемотехническое решение позволяет формировать выходной ток и напряжение с низкими гармоническими искажениями, благодаря чему не требуются дополнительные силовые фильтры. Преобразователи частоты ЭРАТОН-В идеально подходят как для новых систем электропривода, так и для модернизации уже существующих систем.

Блок силовой (БС)

Каждый силовой блок (рисунок 2) состоит из полууправляемого выпрямителя (В), звена постоянного напряжения (ЗПТ) и H-моста.

Рисунок 2 - 3D модель силового блока

Полууправляемый выпрямитель состоит из трех диодов и трех тиристоров, которые используются для плавного заряда ЗПТ. Для защиты силового блока от токов короткого замыкания используются быстродействующие предохранители.

H-мост состоит из четырех IGBT – транзисторов (VT), для регулирования выходного напряжения используется широтно-импульсное управление.

Рисунок 3 - силовя схема силового блока

Шкаф управления (ШУ)

Управление преобразователем может осуществляться от пульта местного управления (ПМУ), от пульта дистанционного управления (ПДУ) или с помощью внешних дискретных (сухие контакты), аналоговых (0…10 В, 4…20 мА) или цифровых сигналов (RS-485, RS-232, Ethernet).

Шкаф управления состоит из блока управления (БУ), контроллера обработки внешних сигналов управления, источника бесперебойного питания, блока питания и набора коммутационной аппаратуры.

БУ состоит из комплекта печатных плат, которые необходимы для управления непосредственно силовыми блоками. Специальная конструкция БУ позволяет осуществлять быструю замену печатных плат в случаи их неисправности (время замены платы управления составляет 1-3 минуты). Опционально резервный комплект плат может быть включен в комплект поставки в составе ЗИП.

Для стандартизации и унификации протоколов АСУ ТП используется контроллер обработки внешних сигналов – Siemens / Simatic S7.

Пульт местного управления преобразователем ЭРАТОН-В

Пульт местного управления, реализованный с помощью HMI – панели, позволяет осуществлять управление ПЧ и электродвигателем (пуск, стоп, реверс, сброс защит), настройку параметров подключенного электродвигателя (ввод номинальных данных, выбор алгоритмов управления и режимов самотестирования), контроль текущего состояния (индикацию текущих выходных параметров, графики переходных процессов), отображение кодов ошибок и неисправностей.

Пульт управления имеет многоуровневую идентификацию пользователей, что исключает управление ПЧ случайным человеком.


Вернуться к списку