Повышение устойчивости двухскоростного частотно-регулируемого электропривода при нарушениях электроснабжения3 р.Р.Храмшин, т.Р.Храмшин, а.Р.Губайдуллин
(Магнитогорский государственный технический университет,
г. Магнитогорск)
Серьезной проблемой, препятствующей массовому внедрению частотно-регулируемых электроприводов (ЧРП) на ответственных механизмах тепловых электростанций, является повышенная чувствительность преобразователей частоты к кратковременным нарушениям электроснабжения (отключениям либо провалам напряжения). Причины снижения надежности ЧРП и возможные способы ее повышения рассмотрены в [1, 2].
Значительная часть электроприводов (ЭП) ответственных механизмов, в частности ЭП дутьевых вентиляторов ТЭЦ и тепловых станций (котельных) выполняется на базе двухскоростных асинхронных электродвигателей. Перевод подобных ЭП на частотное управление создает дополнительные возможности для повышения надежности котлоагрегата при выходе из строя преобразователя частоты (ПЧ) илиаварийном отключении одного источника электроснабжения. Это обеспечивается за счет питания обмоток высокой и низкой скоростиот двух независимых вводов (рис. 1). При этом питание каждой обмотки осуществляется от своего ПЧ большой и малой мощности, соответственно. Алгоритм, согласно которому осуществляется управление, представлен на рисунке 2.
Блок 10 (рис. 1) задания количества подаваемого воздуха обеспечивает производительность Q зад дутьевого вентилятора 2, которая удовлетворяет заданному соотношению топливо – воздух. В процессе эксплуатации котельного агрегата его производительность может изменяться от максимальной, что обычно соответствует номинальной нагрузке, до минимальной, которая, как правило, равна половине номинальной. При этом дутьевой вентилятор длительное время может работать с постоянной производительностью или с малыми изменениями производительности.
Рисунок 1 – Функциональная схема устройства управления двухскоростнымэлектродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата
В аварийном режиме, когда происходит отключение ПЧ большой мощности, с его информационного выхода на вход блока управления поступает сигнал «авария преобразователя частоты». При этом блок управления 9 осуществляет переключение питания на обмотку низкой скорости. Одновременно изменяется положение лопаток направляющего аппарата вентилятора 14, тем самым обеспечивается заданная производительностьQ зад дутьевого вентилятора. Его к.п.д. при этом снижается, однако при этом сохраняется работоспособность как дутьевого вентилятора, так и котельного агрегата в целом.После снятия сигнала «авария преобразователя частоты» блок управления восстанавливает рабочий режим эксплуатации двигателя.
При аварийном отключении резервного источника электроснабжения с информационного выхода преобразователя частоты 13 на вход блока управления поступает сигнал «отсутствие напряжения резервного источника электроснабжения». При этом включается ПЧ большой мощности и обеспечивается заданная производительностьQ зад дутьевого вентилятора.
Рисунок 2 – Алгоритм управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора
Аналогично осуществляются коммутационные процессы при выходе из строя ПЧ малой мощности 13 либо при потере напряжения на основном источнике электроснабжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Проблемы внедрения частотно-регулируемых электроприводов на ответственных механизмах тепловой электростанции / Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др. // Изв. вузов. Электромеханика. 2011. № 4. – С. 19–25.
Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения /Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин, О.И. Карандаева и др. // Вестник МГТУ – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2011. № 4. – С. 79–84.
УДК 621.313; 621.31-83-52; 62-83