Преобразователи оснащены секцией резервного питания «байпас». Высоковольтные частотники подключаются без использования наружных трансформаторов и корректирующих фильтров. Благодаря этому преобразователь имеет компактный корпус, экономичный (неточность показателя синусоиды тока выхода и напряжения не более 4%), нет нагрузок на изоляцию мотора, КПД более 96%, коэффициент мощности привода выше 97%.
Высоковольтные частотники обеспечивают питание двигателя при колебаниях сети не более 15%, кратковременное отключение тока с поиском скорости двигателя после включения питания и легким перезапуском.
Силовые модули соединены в фазе по последовательной схеме. Трансформатор входа имеет несколько вторичных обмоток, относится к сухому типу с охлаждением воздухом, обладает большим сроком службы, особенные условия техобслуживание не требуются.
Частотники ТМdrive производятся японскими фирмами Мицубиши и Тошиба, служат для автоматических систем управления электродвигателями большой мощности с высоким напряжением питания от 6 до 10 кВ, с интервалом мощности до нескольких десятков МВт, имеют широкое применение в различных отраслях промышленности.
Экономия энергии достигается этими приборами несколькими способами:
Типовые схемы делятся на 3 категории:
Схема с двумя трансформаторами построена на двойной трансформации напряжения повышающим и понижающим трансформатором.
Двойная трансформация дает возможность регулировки частоты тока недорогим преобразователем. Главным недостатком такой схемы является показатель большой массы и габаритов, малая надежность и КПД, узкий диапазон регулировки.
Во второй схеме частотный преобразователь состоит из пяти уровней, выполнен на управляемых тиристорах. Частотники на тиристорах состоят из понижающего трансформатора Т1, который преобразовывает напряжение входа 6 кВ в 3 группы напряжения 3 кВ со сдвигом фаз в обмотках для повышения мощности.
Ток проходит через выпрямитель на диодах, сглаживается на конденсаторах. Высшие гармоники снижаются, улучшается электромагнитная совместимость благодаря импульсным выпрямителям. У таких частотников лучшие показатели габаритов и массы, интервал частот 0-300 Гц, КПД до 97%. Недостатком является необходимость синус-фильтра, что повышает стоимость прибора.
Транзисторные частотники на 6 – 10 кВ включают в себя решения высоких технологий.
Преобразователь частоты состоит из трансформатора на входе с несколькими обмотками сухого типа и инверторных ячеек на одной панели. Силовые элементы уже соединены с обмотками трансформатора, дополнительный монтаж не нужен.
Преобразователь ТМdrive создает небольшой показатель количества гармоник, для него не нужны мероприятия для соединения с электроснабжением. Форма синуса идеальная, возможно подключение к преобразователю любых двигателей без защиты, потери в двигателе из-за высших частот не происходит, в отличие от ранних моделей.
Стоимость преобразователя за киловатт отличается в зависимости от номинальной мощности инвертора. Стоимость частотника на 500 кВт намного больше, чем удельная стоимость частотника на 2 МВт.
При выборе нужно руководствоваться наличием функций преобразователя частоты: синхронного байпаса, технические возможности прибора, варианта исполнения, характеристики ремонтопригодности и надежности, наличие сервисного и гарантийного обслуживания, необходимость подключения фильтра гармоник, синус-фильтра.
Предназначены для регулировки тока скорости бесступенчато для асинхронных моторов на 380 В с КЗР, используются в насосах, механизмах ЖКХ, компрессорах.
Основная функция – преобразование напряжения входа в 3-фазное напряжение выхода с необходимой частотой. Возможно плавное управление током вращением мотора, снижение мощности, оптимальная эксплуатация.
Частотники на 3, 6, 10 кВ с низкоуровневым звеном служат для управления электромоторами на 250-1000 кВт, построены на 2-х трансформаторной схеме со звеном преобразования низкого напряжения классического типа. В их системе применяется современная база элементов, новые технологии электроники для силовых цепей.
Частотники на 3, 6, 10 кВ многоуровневые служат для управления электромоторами на 250-5600 кВт, построены на инновационной схеме преобразования с несколькими уровнями энергии. В варианте исполнения системы применяются ячейки низковольтной группы, подключенной к источникам 3-фазного напряжения переменного тока.
chistotnik.ru
Одним из главных недостатков синхронных двигателей является сложность их пуска в ход. Пуск синхронных двигателей может быть осуществлен при помощи вспомогательного пускового двигателя или путем асинхронного пуска. Недостатком асинхронного пуска является большой пусковой ток (в 5—7 раз больший рабочего тока). Пусковой ток вызывает падение напряжения в сети, а это отражается на работе других потребителей. Для уменьшения пускового тока применяют пуск при пониженном напряжении с помощью реактора или автотрансформатора.
Пуск синхронного двигателя при помощи вспомогательного двигателя. Если ротор синхронного двигателя с возбужденными полюсами раскрутить другим, вспомогательным двигателем до скорости вращения поля статора, то магнитные полюсы статора, взаимодействуя с полюсами ротора, заставят ротор вращаться далее самостоятельно без посторонней помощи, в такт с полем статора, т. е. синхронно (откуда эти двигатели и получили свое название).
На рис. 405 показана схема пуска синхронного двигателя 1 с помощью вспомогательного асинхронного двигателя (2).
Для осуществления пуска необходимо, чтобы число пар полюсов вспомогательного (пускового) двигателя было меньше числа пар полюсов синхронного двигателя, по причине того что при этих условиях вспомогательный асинхронный двигатель может развернуть ротор синхронного двигателя до синхронной скорости.
Порядок пуска синхронного двигателя следующий. Включая рубильник 3, пускают вспомогательный асинхронный двигатель 2, который разворачивает ротор синхронного двигателя 1 до скорости, соответствующей скорости поля статора. Скорость вращения вспомогательного двигателя определяется по тахометру 1. Затем, включая рубильник 4 постоянного тока, возбуждают полюсы ротора. Чтобы включить синхронный двигатель в сеть трехфазного тока, его нужно синхронизировать. Для этого реостатом 5 устанавливают такое возбуждение, чтобы напряжение обмотки статора по вольтметру V было равно напряжению сети, указываемому вольтметром V1.
Электролампы 6, включенные параллельно ножам рубильника 7 трехфазной сети, при разомкнутом рубильнике будут мигать. Сначала мигание будет частым, но если изменять скорость вращения вспомогательного асинхронного двигателя, то лампы будут мигать все реже и реже. Синхронный двигатель можно включить в сеть трехфазного тока рубильником 7 тогда, когда все три лампы одновременно погаснут. Ротор двигателя при этом входит в синхронизм и может далее вращаться самостоятельно. Теперь вспомогательный двигатель 2 рубильником 3 можно отключить от сети.
Сложность пуска и необходимость вспомогательного двигателя являются существенными недостатками этого способа пуска синхронных двигателей. Поэтому в настоящее время он применяется редко.
Для осуществления этого способа пуска в полюсных наконечниках полюсов ротора укладывается дополнительная короткозамкнутая обмотка. Так как во время пуска в обмотке возбуждения двигателя наводится большая э.д.с, то по соображениям безопасности она замыкается рубильником на разрядное сопротивление.
При включении напряжения трехфазной сети в обмотку статора синхронного двигателя возникает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая короткозамкнутую (пусковую) обмотку, заложенную в полюсных наконечниках ротора, индуктирует в ней токи.
Эти токи, взаимодействуя с вращающимся полем статора, приведут ротор во вращение. При достижении ротором наибольшего числа оборотов (95—97% синхронной скорости) рубильник переключают так, чтобы обмотку ротора включить в сеть постоянного напряжения.
studfiles.net
Здравствуйте, дорогие читатели сайта «Заметки электрика».
После прочтения сегодняшней статьи Вы научитесь самостоятельно производить расчет защиты электродвигателя мощностью 800 (кВт).
Расскажу небольшую предисторию.
У нас на распределительной подстанции напряжением 10 (кВ), состоящей из двух сборных секций шин, питаются электродвигатели восьми дымососов (вентиляторов) для нужд газоочистки. Последнее время мне все чаще стали передавать замечания по тяжелому пуску этих двигателей, т.е. двигатели запускались не сразу и отключались во время пуска от токовой отсечки.
Данные замечания конечно же нельзя оставлять без внимания.
И первое, что мы сделали, это проверили уставки релейной защиты на самых «проблемных» дымососах. Скажу сразу, что отклонений по уставкам не было, что собственно и не удивило, т.к. мы своевременно по графику ППР проводим проверку релейной защиты по всем подстанциям предприятия.
Далее мне в голову пришла мысль пересчитать уставки релейной защиты этих дымососов. Т.к. все дымососы были одной мощностью 800 (кВт), то расчет защиты сводился к минимуму — произвести расчет защиты одного электродвигателя мощностью 800 (кВт) и сравнить полученные значения с действующими уставками. Кстати, двигатели асинхронные, просто забыл упомянуть выше.
Итак поехали…
Перейду сразу к практике. Позвонив электрику газоочистки, я запросил у него технические данные на электродвигатели дымососов (вентиляторов):
Остальные данные имелись в таблице уставок и прочей технической документации.
Это:
схема соединения трансформаторов тока — на разность токов двух фаз (схема прилагается, см. ниже)
Схема соединения трансформаторов тока (на разность токов):
На схеме я указал, где установлены реле токовой отсечки, максимальной токовой защиты от перегруза и реле земляной защиты.
В ячейке установлены 2 трансформатора тока типа ТОЛ-10 с коэффициентом 150/5. Оба трансформатора — двухобмоточные.
Первая обмотка (по схеме Т-1) используется для цепей релейной защиты и собрана по схеме на разность токов двух фаз. Вторая обмотка (по схеме Т-2) используется для цепей измерения и учета электроэнергии (электросчетчики, амперметры) и собрана по схеме неполная звезда.
Ток срабатывания токовой отсечки (ТО) от междуфазных коротких замыканий можно расчитать двумя способами.
Первый способ заключается в расчете пускового тока электродвигателя дымососа при полном напряжении питающей сети.
Во втором способе необходимо произвести расчет броска тока в первый момент короткого замыкания в сети.
Предпочтительнее является первый способ. Поэтому по нему я и произведу расчет защиты нашего электродвигателя.
Токовая отсечка у нас выполнена на токовых реле РТ-40 через промежуточное реле KL-1 (РП-23), которое замедляет действие защиты на 0,04 — 0,06 (сек.) при возникновении апериодической составляющей пускового тока. Поэтому в расчетах коэффициент апериодической составляющей мы не учитываем.
Найдем пусковой ток для электродвигателя при пуске от полного напряжения сети:
Найдем первичный ток срабатывания защиты:
Коэффициент надежности обычно принимается равным 1,2. Коэффициент возврата реле смотрим по протоколам проверки релейной защиты. Он равен 0,85. Подставляем в формулу наши данные и получаем:
Найдем вторичный ток срабатывания защиты:
В нашем случае схема соединения трансформаторов тока выполнена на разность токов двух фаз, поэтому коэффициент схемы будет равен — 1,73. Коэффициент трансформации трансформаторов тока защиты равен 30 (150/5). Подставляем в формулу данные и получаем:
Проверим уставку токовой отсечки на чувствительность. Чувствительность защиты проверяется отношением двухфазного тока короткого замыкания на выводах электродвигателя к первичному току срабатывания защиты.
Ток трехфазного короткого замыкания мы берем из таблицы токов короткого замыкания, составленной мною для удобства расчетов, либо из проекта. Подставляя данные, получаем:
Коэффициент чувствительности, согласно ПУЭ, должен быть больше 2, что удовлетворяет нашему условию.
Ток срабатывания максимальной токовой защиты (МТЗ) от перегруза рассчитывается от максимального рабочего (номинального) тока электродвигателя.
Найдем первичный ток срабатывания защиты:
Коэффициент надежности и возврата принимаем аналогичными, как при расчете токовой отсечки.
Найдем вторичный ток срабатывания защиты:
В нашем случае схема соединения трансформаторов тока выполнена на разность токов двух фаз, поэтому коэффициент схемы будет равен — 1,73. Коэффициент трансформации трансформаторов тока защиты равен 30 (150/5). Подставляем в формулу данные и получаем:
Проверим уставку максимальной токовой защиты от перегруза на чувствительность. Чувствительность защиты проверяется отношением двухфазного тока короткого замыкания на выводах электродвигателя к первичному току срабатывания защиты.
Ток трехфазного короткого замыкания мы берем из таблицы расчетов токов короткого замыкания, составленной мною для удобства, либо из проекта. Подставляя данные, получаем:
Коэффициент чувствительности согласно ПУЭ должен быть больше 2, что удовлетворяет нашему условию.
Выдержка по времени максимальной токовой защиты от перегрузки составляет 16 (сек.) и выполняется на реле времени.
После расчета защиты электродвигателя дымососа сравним действующие и полученные результаты, и сделаем вывод. Чтобы нагляднее проводить сравнение уставок, занесу данные в таблицу.
В первой колонке таблицы указаны виды защит электродвигателей дымососов, в следующих колонках указаны действующие и расчетные уставки.
Итак, что мы видим.
А видим мы то, что ранее произведенный расчет защиты электродвигателя дымососа мощностью 800 (кВт) был произведен не верно.
Но это еще не все. После проделанных мною расчетов я стал искать причину не верного расчета, потому как у меня в голове не укладывалось, почему проектная организация могла так сильно ошибиться в расчетах.
Истина где то рядом…
Нашел я в своем архиве проект на монтаж этой распределительной подстанции, откуда запитаны 8 дымососов и стал его изучать.
И наткнулся на следующее. Во всех таблицах технических данных и расчетов фигурировала мощность дымососов (вентиляторов) 630 (кВт), вместо 800 (кВт).
Вот и стало вся понятно. Перепроверил расчет проектантов — он был правильный и соответствовал моим действующим уставкам.
Тогда остается еще одна «маленькая» неясность. Почему проект был расчитан на дымососы 630 (кВт), а фактически установили на 800 (кВт)? И почему после замены мощности дымососов не пересчитали уставки релейной защиты?
Но ответ на эту загадку остался в далеких 1975 годах.
Все что было написано мною в этой статье было предоставлено в виде отчета на стол главного энергетика, изучив весь материал, он своей подписью заверил мой расчет и было отдано распоряжение на изменение уставок на расчетные.
Изменив уставки, проблему частых отключений от токовой защиты во время пуска электродвигателей дымососов (вентиляторов) мы устранили.
P.S. Если во время прочтения материала у Вас возникли вопросы, то задавайте их в форме комментариев. Если Вам есть, чем поделиться и рассказать свою подобную историю, то с радостью Вас послушаем. Не забывайте подписываться на новые статьи с сайта (вверху в правой колонке сайта), чтобы быть в курсе всех событий.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
zametkielectrika.ru
Электродвигатели синхронные СДН с питанием от сети переменного трёхфазного тока частотой 50 и 60 Гц применяются для привода насосов, используемых в системе насосной станции, а так же других механизмов.
Конструктивное исполнение по способу монтажа с горизонтальным валом с одним свободным цилиндрическим концом на подшипниках скольжения - IM 7311. Охлаждение - воздушное с самовентиляцией по разомкнутому циклу. Способ охлаждения - IC01. Система возбуждения производится от бесщеточного возбудителя с цифровой системой управления. Степень защиты двигателя СДН - IP10. Номинальный режим работы продолжительный - S1.
Электродвигатели СДН изготавливаются в соответствии с ГОСТ 183 и индивидуальными потребностям заказчика. В комплект поставки входит двигатель, система возбуждения, аппаратура теплоконтроля, запасные части и принадлежности, эксплуатационная документация. По требованию заказчика электродвигатель может быть укомплектован устройством плавного пуска УПП-ВВ, преобразователем частоты ПЧ-ВВ.
Тип изделия |
Мощность, кВт |
Напряжение, В |
cos φ |
Частота вращения, об/мин |
КПД, % |
Масса, кг |
СДН-1000-600 У3 |
1000 |
10000 |
0,9 |
600 |
95 |
9540 |
СДН-630-750 У3 |
630 |
10000 |
0,9 |
750 |
94,63 |
5765 |
Весь каталог - электродвигатели синхронные
Турбовигатели синхронные СТДМ предназначены для привода компрессоров, газовых нагнетателей, насосов, воздуходувок и прочих быстроходных механизмов, эксплуатирующихся в невзрывоопасной среде в закрытых помещениях в условиях умеренного климата. Питание турбодвигателей синхронных СТДМ мощностью 630-2000 кВт осуществляется от сети переменного трехфазного тока частотой 50 Гц.
Конструктивное исполнение по способу монтажа - IM 7211, IM 7311. Способ охлаждения представляет собой замкнутый цикл вентиляции – ICW37A71; разомкнутый цикл вентиляции – IC31. Для электродвигателей с замкнутым циклом вентиляции применяется воздушная система охлаждения имеющая встроенные воздухоохладители, работающие на пресной воде, по согласованию с изготовителем, могут использоваться воздухоохладители на морской воде. Для двигателей с разомкнутым циклом вентиляции применяется воздушная система охлаждения, выброс нагретого воздуха производится через жалюзи в корпусе статора. Система возбуждения - от цифровых тиристорных систем возбуждения СТСН, или по заказу, от тиристорных аналоговых возбудителей серии ВТЕ10-315. Пуск двигателя прямой или реакторный, в зависимости от величины маховых моментов приводимых механизмов. Возможны частотные пуски двигателей от тиристорных частотных преобразователей (пускового тиристорного устройства)– по согласованию с изготовителем. Степень защиты: замкнутый цикл вентиляции – IР44; разомкнутый цикл вентиляции – IР22. Номинальный режим работы электродвигателя СТДМ: S1. Двигатели изготавливаются в соответствии с ГОСТ 183-74 и индивидуальными техническими требованиями заказчика. В комплект поставки входит двигатель, датчик реле уровня, фундаментная арматура, аппаратура теплоконтроля, монтажные приспособления, эксплуатационная документация, запасные части. По запросу заказчика электродвигатель может быть укомплектован устройством плавного пуска УПП-ВВ, возбудительным устройством, преобразователем частоты ПЧ-ВВ.
Двигатели мощностью 630-1000 кВт выпускаются на двух подшипниках скольжения с кольцевой смазкой, двигатели мощностью 1250-2000 кВт выпускаются на двух стояковых подшипниках скольжения с принудительной смазкой под давлением.
Название |
Размеры двигателей с разомкнутым циклом вентиляции, мм |
Масса, кг, не более |
||||||
L30 |
L1 |
L46 L47 |
L14 |
L15 |
L18 |
L31 |
||
СТДМ-630-2Р УХЛ4 |
2720 |
170 |
925 |
925 |
1000 |
2510 |
190 |
3800 |
СТДМ-800-2Р УХЛ4 |
2770 |
950 |
950 |
1025 |
2560 |
4000 |
||
СТДМ-1000-2Р УХЛ4 |
2910 |
210 |
1000 |
1000 |
1075 |
2660 |
4500 |
|
СТДМ-1250-2Р УХЛ4 |
3050 |
1050 |
1050 |
1420 |
2765 |
225 |
6000 |
|
СТДМ-1600-2Р УХЛ4 |
3150 |
1100 |
1100 |
1470 |
2865 |
6200 |
||
СТДМ-2000-2Р УХЛ4 |
3255 |
250 |
1150 |
1150 |
1520 |
2965 |
190 |
6600 |
Наименование |
Размеры двигателей с разомкнутым циклом вентиляции, мм |
Масса, кг, не более |
||||||
L30 |
L1 |
L46 L47 |
L14 |
L15 |
L18 |
L31 |
||
СТДМ-630-2З УХЛ4 |
2720 |
170 |
925 |
925 |
1000 |
2510 |
190 |
4400 |
СТДМ-800-2З УХЛ4 |
2770 |
950 |
950 |
1025 |
2560 |
4600 |
||
СТДМ-1000-2З УХЛ4 |
2910 |
210 |
1000 |
1000 |
1075 |
2660 |
5000 |
|
СТДМ-1250-2З УХЛ4 |
3050 |
1050 |
1050 |
1420 |
2765 |
225 |
6400 |
|
СТДМ-1600-2З УХЛ4 |
3150 |
1100 |
1100 |
1470 |
2865 |
7000 |
||
СТДМ-2000-2З УХЛ4 |
3255 |
250 |
1150 |
1150 |
1250 |
2965 |
190 |
7500 |
Название |
Мощность, кВт |
Напряжение от, В |
Частота вращения, об/мин |
КПД, % |
Масса, кг |
СТДМ-630-2З УХЛ4 |
630 |
6000; 10000 |
3000 |
95,7 |
4400 |
СТДМ-630-2Р УХЛ4 |
630 |
6000; 10000 |
3000 |
95,7 |
3800 |
СТДМ-800-2З УХЛ4 |
800 |
6000; 10000 |
3000 |
95,9 |
4600 |
СТДМ-800-2Р УХЛ4 |
800 |
6000; 10000 |
3000 |
95,9 |
4000 |
СТДМ-1000-2З УХЛ4 |
1000 |
6000; 10000 |
3000 |
96,1 |
5000 |
СТДМ-1000-2Р УХЛ4 |
1000 |
6000; 10000 |
3000 |
96,1 |
4500 |
СТДМ-1250-2З УХЛ4 |
1250 |
6000;10000 |
3000 |
96,5 |
6400 |
СТДМ-1250-2Р УХЛ4 |
1250 |
6000; 10000 |
3000 |
96,5 |
6000 |
СТДМ-1600-2З УХЛ4 |
1600 |
6000; 10000 |
3000 |
96,7 |
7000 |
СТДМ-1600-2Р УХЛ4 |
1600 |
6000; 10000 |
3000 |
96,7 |
6200 |
СТДМ-2000-2З УХЛ4 |
2000 |
6000; 10000 |
3000 |
96,9 |
7500 |
СТДМ-2000-2Р УХЛ4 |
2000 |
6000; 10000 |
3000 |
96,9 |
6600 |
se33.ru
Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии А4 предназначены для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, дымососы и др.).Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 3000 В, 6000 В и 10000 В. Двигатели напряжением 3000 В изготавливаются в габаритах двигателей напряжением 6000 В с сохранением мощности. Ток статора двигателей напряжением 3000 В в два раза больше, чем у двигателей напряжением 6000 В. Вид климатического исполнения двигателей напряжением 3000 В и 6000 В - У3, Т3. Вид климатического исполнения двигателей напряжением 10000 В - У3. Номинальный режим работы - продолжительный S1. Конструктивное исполнение двигателей - IM1001. Способ охлаждения двигателей - ICA01. Степень защиты двигателей - IP23, коробки выводов - IP55. Пуск двигателей прямой. Двигатели допускают два пуска подряд из холодного состояния или один пуск из горячего состояния. Интервал между последующими пусками не менее трех часов, количество пусков не менее 2000 за период эксплуатации, но не более 250 пусков в год в течение гарантийного периода. Двигатели имеют подшипники качения с пластичной смазкой. Соединение двигателей с приводным механизмом осуществляется посредством упругой муфты. Изоляционные материалы обмотки статора класса нагревостойкости не ниже «В». Изоляция обмотки статора термореактивная типа «Монолит - 2». Обмотка статора имеет шесть выводных концов, закрепленных на четырех изоляторах в коробке выводов. Соединение фаз обмоток - звезда. Двигатели допускают правое и левое направление вращения. Изменение направления вращения осуществляется только из состояния покоя. Двигатели могут быть укомплектованы подшипниками SKF или FAG.
Основные характеристики двигателей серии А4 напряжением 6 кВ
Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса двигателей серии А4 напряжением 6 кВ 
Размеры в миллиметрах Основные характеристики двигателей серии А4 напряжением 10 кВ
| |||||||||||||||
www.tvid.ru
