ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ СЕРИИ ПЧ «ОМЕГА-2» ДЛЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Новая серия преобразователей частоты ПЧ «ОМЕГА-2» для частотно-регулируемых асинхронных электроприводов насосов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок, дымососов, конвейеров, транспортеров, центрифуг, дробильного оборудования и многих других механизмов.

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”

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;
• реверс электродвигателя.

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.

1. 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.
2. Восемь переключателей типа «сухой перекидной контакт» со следующими закрепленными функциями: ГОТОВ, РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТЬ, прямое направление вращения, обратное направление вращения, включение дополнительного АД, 2 программируемых.
3. 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).
4. 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.