Разработки предприятия «Автоматизированные системы и комплексы» в области регулируемого электропривода переменного тока

Опубликовано: 14 апреля 2010 г. в 10:51, 472 просмотраКомментировать

Предприятие «Автоматизированные системы и комплексы» (АСК) в течение 20 лет занимается комплексной автоматизацией технологических процессов, включающей модернизацию силового электрооборудования и систем управления. Наряду с выполнением проектных работ, изготовлением объектно-ориентированных изделий и пусконаладочными работами, предприятие ведет собственные разработки как систем управления и устройств, отвечающих требованиям современного производства, так и перспективных направлений. Среди них большое внимание уделяется разработкам в области автоматизированного электропривода переменного тока с применением устройств силовой электроники и микропроцессорных средств управления.

За последние годы научным, инженерным и конструкторским коллективом АСК разработаны и внедрены преобразователи новых поколений, предназначенные для различных областей применения и предоставляющие дополнительные, не реализованные ранее функции и возможности.

Электропривод переменного тока для городского электрического транспорта

В отличие от традиционных систем, в качестве тяговых использованы короткозамкнутые асинхронные двигатели переменного тока.

Для частотного управления двигателями разработаны специализированные преобразователи с питанием от контактной сети постоянного тока. Преобразователи выполнены на основе автономного инвертора напряжения (АИН) с ШИМ, в качестве силовых элементов которых применены интеллектуальные транзисторные модули типа SkiiP.

В структуре системы управления реализованы алгоритмы, обеспечивающие оптимизацию электромеханического преобразования энергии и формирование эффективных тяговых характеристик электропривода. Разработка позволила не только внедрить асинхронный электрический двигатель в качестве тягового двигателя на городском электрическом транспорте, но и обеспечила существенную экономию электрической энергии. Трамвайные вагоны и троллейбус, оснащенные частотно-регулируемыми электроприводами разработки АСК, серийно выпускаются с апреля 2001 года и находятся в эксплуатации в городах России: Москва, Екатеринбург, Самара, Казань, Уфа, Нижний Тагил, Ижевск, Крастурьинск. По данным эксплуатации такие электроприводы потребляют электроэнергии в 2 раза меше в сравнении с распространенными тяговыми электроприводами постоянного тока с релейно-контактор-ным управлением.

Модернизация общепромышленного электропривода

Разработаны преобразователи частоты (ПЧ), предназначенные для индивидуального и группового питания и управления двигателями переменного тока с нестандартными параметрами питающего напряжения.

Данные устройства представляют собой двухзвенные преобразователи с промежуточным фильтром в звене постоянного тока и автономным инвертором напряжения с ШИМ, выполненным на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT). Микропроцессорная система управления позволяет свободное программирование и адаптацию преобразователя к конкретным условиям применения. В сравнении с зарубежными аналогами разработанные преобразователи имеют меньшую стоимость.

Разработанные преобразователи пригодны к применению в электроприводах общепромышленных механизмов и некоторых механизмов металлургического производства.

Энергосберегающий промышленный широкорегулируемый асинхронный электропривод нового поколения

Специалистами предприятии осуществлена инновационная разработка энергосберегающего промышленного широкорегулиремого электропривода переменного тока нового поколения.

В силовой части электропривода для экономичного частотного регулирования скорости асинхронного ко-роткозамкнутого двигателя применена и доведена до стадии промышленного использования новейшая топология транзисторного двухзвенного непосредственного преобразователя частоты (ДНПЧ). В отличие от традиционных двухзвенных преобразователей аналогичного назначения, в схеме нового преобразователя отсутствует громоздкий силовой сглаживающий фильтр в промежуточном звене постоянного тока, что дает существенное улучшение весогабаритных показателей преобразователя.

Важнейшими преимуществами преобразователей нового поколения является их улучшенная энергетическая и электромагнитная совместимость с питающей сетью — отсутствие вносимых преобразователем искажений кривой питающего напряжения, потребление из сети практически синусоидальных токов с возможностью регулирования реактивной мощности, обеспечение обратимости потока активной мощности, т.е. способность не только высококачественного потребления, но и рекуперации электроэнергии в тормозных режимах электропривода.

Новый электропривод приобретает энергетическую, электромагнитную, совместимость и дополнительные свойства путем внедрения упрощенной и дешевой топологии преобразователя!

Высоковольтные тиристорные преобразователи напряжения для плавного пуска мощных электроприводов

Плавный пуск осуществляется формированием электромагнитного момента, развиваемого двигателем переменного тока, посредством изменения напряжения и тока в обмотке статора двигателя. Регулирование тока достигается за счет управления основным потоком электрической энергии, которая поступает от источника питания силовых цепей к электродвигателю через мощные высоковольтные тиристор-ные ключи. Микропроцессорная система автоматического регулирования реализует специальный алгоритм управления преобразователем, по которому обеспечивается ограничение на заданном уровне динамического электромагнитного момента при разгоне электропривода.

в результате:

  • существенно уменьшается пусковой ток двигателя, его величина ограничивается на уровне 1–3 номинальных токов статора двигателя;
  • значительно снижаются динамические перегрузки в кинематических звеньях механических передач: муфте, редукторе и пр.;
  • уменьшаются электромагнитные усилия в обмотках статора двигателя, и как следствие — повышается срок службы статора за счет снижения дрожания торцовых витков и разрушения изоляции обмотки;
  • условия эксплуатации сопутствующего электротехнического оборудования: коммутационных аппаратов, трансформатора, кабельных линий и т.д.;
  • уменьшаются при пуске двигателей посадки напряжения в сети;
  • в целом применение плавного пуска приводит к повышению надежности и увеличению срока службы технологического оборудования.

Предприятием серийно выпускаются высоковольтные преобразователи типа ПАД-В (ПСД-В) для плавного пуска синхронных и асинхронных электроприводов на напряжение 3, 6, 10 кВ. Система датчиков, диагностики и управления преобразователей реализована на современной широкодоступной микроэлектронной базе с применением однокристальных микроконтроллеров и оптоволоконной техники. Помимо регулирования мощности, преобразователи обладают рядом дополнительных возможностей.

Е. Ф. ТЕТЯЕВ,
к.т.н., начальник отдела маркетинга
ЗАО «Автоматизированные системы и комплексы»

www.asc-ural.ru

Информация о компании

Автоматизированные системы и комплексы, ЗАО
Инженерно — техническое предприятие «Автоматизированные системы и комплексы» организовано в 1989 году инженерами пусконаладочного управления треста «Уралэлектромонтаж». Сегодня предприятие «Автоматизированные системы и комплексы» является одним из самых крупных в России в области комплексной автоматизации технологических процессов с применением современных средств автоматизации и цифровых систем управления электроприводами. На предприятии работают около 300 квалифицированных специалистов…

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.