12.1. Перетворювачі частоти для асинхронних електродвигунів

12.2. Реле захисту двигуна cdr8, Пристрої плавного пуску, їх застосування. Перетворювачі частоти для асинхронних електродвигунів

П еретворювач (інвертор) виконує роль як регулятора швидкості обертання асинхронного електродвигуна, так і захист двигуна від перенавантажень. Інвертор перетворює вхідну напругу в вихідну імпульсну напругу, яка формує в обмотках двигунів синусоїдальний струм частотою від 0 до 400 Гц. Змінюючи частоту і амплітуду вихідної напруги, можна забезпечити плавне регулювання швидкості обертання ротора. Засосування інвертора вирішує велику кількість спеціальних задач: плавний пуск і зупинка двигуна, підтримка постійної швидкості, захист від перевантажень, реверс і т.д. Перетворювачі частоти (другі назви - частотний перетворювач, частотний привід, частотно-регулюємий привід, інвертор ч астоти) успішно застосовується в промисловості для вирішення слідуючих задач:

1. енергозбереження — економія енергоносіїв в системах водо- і теплопостачання, системах вентиляции до 50%;

2. розширення можливостей технологічного обладнання:

   • регулювання швидкості в технологічних процесах, які раніше не регулювалися;

   • синхронне управління декількома двигунами від одного перетворювача;

   • автоматизований асинхронний електропривід;

3. Заміна привода постійного струму:

   • зниження витрат, пов’язаних з експлуатацією;

   • широке поширення асинхронних електродвигунів, їх висока надійність і ремонтопридатність.

Області застосування перетворювачів частоти: комунальне господарство, целюлозно-паперова, деревообробна, хімічна, текстильна, харчова промисловість, кабельне і металургічне виробництво, машинобудування, верстатобудування та ін.

Реле захисту двигуна CDR8

■ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальна напруга, В 220,380

захист від пропадания фаз

захист від пониженої напруги

захист від заклинювання двигуна

захист від перекосу фаз

захист від перенапруги

Реле захисту двигунів CDR8 разроблені для трифазних двигунів 380 В, 50 Гц і струмом 0,25... 160 А.

Тип Номінальний струм, А Ціна, грн. с НДС

CDR8-32 32 161,72

CDR8-60 60 168,68

CDR8-160 160 182,96

Пристрої плавного пуску є електронними тирісторними пускачами, що призначені для обмеження пускового струму і пускового моменту трьохфазних асинхронних двигунів. Обмеження пускового струму двигуна проходить за рахунок плавного наростання/спаду напруги (фазове р егулювання ефективного значення напруги), що подається на двигун, під час пуску/зупинки. 

Функціональні можливості пристроїв плавного пуску:

• дозволяє чітко настроїти пусковий момент

• застосовується в конвейерах і центрифугах

• дозволяє виключити гідравлічні поштовхи в насосах

• дозволяє обмежити крутячий момент електродвигуна і пікового струму

• дозволяє контролювати зниження навантаження, розрив стрічки, перерву в подачі матеріалу

• дозволяє безступінчато управляти нагріванням і трансформаторами

• дозволяє перемикати обмотки електродвигуна з зірки на трикутник.

• настройку пуску і зупинки в залежності від навантаження

Функції захисту двигуна і механизму:

- вбудований непрямий тепловий захист двигуна;

- контроль часу пуску;

• обробка інформації з терморезисторів (позисторів);

• попередній обігрів двигуна;

• захист від недовантаження і перенавантаження у встановленому режимі.

Тип АТS48D17Q	Потужність двигуна, кВт 7,5	Струм номінальний, А 17	Ціна 585,00
АТS48D22Q	11,0	22	627,00
АТS48D32Q	15,0	32	675,00
АТS48D38Q	18,5	38	753,00
АТS48D47Q	22,0	47	837,00
АТS48D62Q	30.0	62	952.00
АТS48D75Q	37,0	75 .	1078.00
АТS48D88Q	45,0	88	1243,00
АТS48С11Q	55.0	110	1386,00
АТS48С14Q	75,0	140	1675,00
АТS48С17Q	90,0	170	1909,00
АТS48С21Q	110,0	210	2165,00
АТS48С25Q	132,0	250	2505,00
АТS48С32Q	160,0	320	2890,00

Ціни приведені в евро з НДС

Монтаж модульного обладнання (автоматичні вимикачі, пристрої диференційного захисту, УЗО, обмежувачі імпульсних перенапруг,).

13.1.Особливості і переваги модульного монтажу електрообладнання.

13.2. Призначення і особливості підключення диференційних автоматів, УЗО.

13.3. Обмежувачі імпульсних перенапруг.

13.4. Техніка безпеки при виконанні роботи.

Модульними приладами, які встановлюються в розподільчі щити, називаються пристрої, чиї основні установочні розміри стандартизовані і не змінюються від виробника до виробника (як правило). Такі прилади встановлюються в щитах на спеціальний металевий профіль, що іменується DIN -рейкою 35 мм , горизонтально в ряд. При цьому, вони утворюють немов єдине ціле і можуть бути закриті єдиною закрываючою панеллю, яка залишає доступ до елементів управління приладами. Розміри модулей, які підлягають стандартизації, слідуючі:

• ширина 17,5- 18 мм . Виключення складають модульні автоматичні вимикачі ВА 60-26 шириною 12,5 мм .

• глибина від площини внутрішньої сторони закриваючої панелі до площини кріплення – 58 мм .

• загальна висота модуля – не більше 96 мм .

• центральне розташування і ширина виступаючої частини, яка несе на собі органи контролю і управління (це дозволяє використовувати стандартну закриваючу панель для модульних пристроїв різних виробників).

Пристрої можуть мати різну ширину, в залежності від свого призначення, але цей параметр завжди кратний ширині одного модуля – 17,5- 18 мм .

Диференційні реле

Д иференційні реле призначені для захисту людини від враження електричним струмом при прямому доторку до струмоведучих частин, при пошкодженні кабелю живлення, пробої на корпус, а також запобігає можливості виникнення пожежі.

Серія диференційних реле EFI включає в себе пристрої, чутливі до змінного струму витоку (EFI-АС) і змінного і пульсуючого струму витоку (EFI-А). Обидва типи пристроїв виконані в двох- і чотирьохполюсному виконанні.

Диференційне реле не містить захисту від коротких замикань і перенавантажень, тому повинно захищатися запобіжником або автоматичним вимикачем.

Автомат диференційний АД12/АД14

Швидкодіючий захисний вимикач, що реагує на диференційний струм, з вбудованим захистом від надструмів. Забезпечує три види захисту - захист людини від враження електричним струмом при випадковому ненавмисному дотику до струмоведучих частин електроустановок, при пошкодженнях ізоляції; попередженнях пожеж внаслідок протікання струмов стікання на землю; захист від перенавантаження і короткого замикання. Апарат зберігає працездатність при пониженій напрузі мережі (до 50 В) і володіє високою механічною зносостійкістю. В апараті передбачена індикація спрацювання від диференційного струму.

Конструкція диференційного автомата представляє собою з’єднання двох функціональних вузлів: електронного модуля диференційного захисту і автоматичного вимикача серії ВА 47-29. Електронний модуль складається з диференційного трансформатора струму, електронного підсилювача з пороговим пристроєм, виконавчого електромагніта скидання і джерела живлення.

При установці рукоятки управління автоматичного вимикача в положення "ВКЛ" на електронний модуль поступає напруга живлення. В нормальному режимі роботи, при відсутності диференційного струму (струму стікання), в силовій мережі по провідникам, що проходять крізь вікно магнітопровода трансформатора струму, і є його первинною обмоткою, протікає рабочий струм навантаження. Рівні струми в зустрічно включених обмотках наводять в магнітному сердечнику трансформатора струму рівні, але векторно протилежно направлені магнитні потоки. Результуючий магнітний потік рівний нулю, і струм у вторинній обмотці диференційного трансформатора також рівний нулю.

При випадковому дотику людини до відкритих провідних частин або пробої ізоляції на корпус електроустановки по фазному проводнику крім струму навантаження протікає додатковий струм, який є для трансформатора струма диференційним. Якщо цей струм перевищує значення уставки порогового пристою, останній подає струм від джерела живлення на катушку електромагніта скидання, який зісмикує зажим механізму незалежного розчеплення вимикача, і електричний ланцюг размикається. При цьому кнопка "Возврат" виступає з лицьової панелі. Для повторного включення диференційного автомата необхідно натиснути на цю кнопку до фіксації і звести рукоятку автоматичного вимикача. Для здійснення періодичного контролю справності диференційного автомата в електронний модуль вбудований ланцюг тестування. При натисканні на кнопку "Тест" штучно створюється відключаючий диференційний струм. Миттєве спрацювання диференційного автомата означає справність всіх його елементов.

Матеріал корпуса - самозатухаючий пластик, при відсутності джерела вогню не підтримує горіння. Насічки на контактних затискух - попереджують перегрів і оплавлення проводів за рахунок більш щільного і більшого за площею контакта. При цьому знижується перехідний опір контакта і як наслідок - втрати. Крім того, збільшується механічна стійкість з’єднання.

І ндикація спрацювання по дифференційному струму. Висока швидкодія, не більш 40 мс. Висока механічна зносостійкість. Три вида захисту - від враження електричним струмом, від пожежі і від надструмів. Можливість доповнення контактами стану КС47 і КСВ47.

Пристрої захисного відключення (УЗО ― ПЗВ) або, інакше, пристрої диференційного захисту, для захисту людей від враження електричним струмом при несправностях електрообладнання або при контакті з частинами електроустановки, що знаходяться під напругою, а також для попередження загорань і пожеж, які викликані струмами витоку і замикання на землю.Ці функції не властиві звичайним автоматичним вимикачам, які реагують лише на перевантаження чи коротке замикання. Якщо вірити статистиці, то причиною біля 40% всіх пожеж є “замикання електропроводки”. В багатьох випадках за “замиканням електропроводки” криється витік електричного струму, які виникають внаслідок старіння або пошкодження ізоляції. При цьому сила струму витоку може досягати 500мА. Дослідним шляхом встановлено, що при протіканнні струму витоку саме такої сили на протязі максимум півгодини через вологу тирсу виникає її самовільне загорання. (Це відноситься до будь-якого пилу.)

Електромеханічні УЗО

П ерші УЗО – електромеханічні. В основі принцип точної механіки, тобто заглянувши всередину такого УЗО, ви не упобачите компараторів операційних підсилювачів, логіки і тому подібного.

Складається з декількох основних компонентів:

1) Так званий трансформатор струму нульової послідовності, його ціль відслідкувати струм витоку і передати його з деяким Ктр на вторинну обмотку( I 2),

2) Чутливий магнітоелектричний елемент (закривається при спрацюванні і без зовнішнього втручання не може повернутися в вихідне положення – защелка) – грає роль порогового елемента.

3) Реле – забезпечує розчепленя в випадку спрацювання защелки.

Даний тип УЗО вимагає високоточної механіки для чутливого магнітоелектричного елементу. Тепер лише декілька світових компаній продають електромеханічні УЗО. Їх вартість значно вище ціни на електронні УЗО.

електромеханічні УЗО спрацюють в випадку виявлення струму витоку при будь-якому рівні напруги в мережі. При використанні справного електромеханічного УЗО гарантується в 100% випадків спрацювання реле і відповідно відключення подачі енергії споживачу.

В електронних УЗО цей параметр також великий, але не рівний 100% (це зв’язано з тим, що при певному рівні напруги мережі схема електронного УЗО буде не працездатною).

Електронні УЗО

В принципі електронне УЗО будується по тій же схемі, що і електромеханічне (Рис.). Різниця заключається в тому, що замість чутливого магнітоелектричного елемента займає елемент порівняння (компаратор, стабілітрон). Для працездатності такої схеми знадобиться випрямляч, невеликий фільтр. Так як трансформатор струму нульової послідовності – понижаючий (в десятки раз), то також необхідний ланцюжок підсилення сигналу. З выщесказаного очевидно, що момент спрацювання реле, в данному типі УЗО, визначається не тільки струмом витоку, але й мережевою напругою.

Трансформатор струму нульової послідовності (ТТНП)

Представляє собою феритове кільце, через яке(всередині) проходять фазний і нульовий провід, вони грають роль первинної обмотки. По поверхні кільця рівномірно намотується вторинна обмотка.

Якість і надійність роботи УЗО визначається рядом параметрів, номінальним умовним струмом короткого замикання (Inc) і номінальною включаючою і відключаючою (комутаційною) здатністю (Im). Номінальний умовний струм к ороткого замикання - характеристика, що визначає надійність и міцність пристроїв, якість виконання його механізму і електричних з'єднань (мінімально допустиме значення Inc=3 кА.). Комутаційна здатність УЗО згідно вимог, повинна бути не менше десятикратного значення номінального струму або 500 А. Якісні пристрої мають, як правило, більш високу комутаційну здатність - 1000, 1500 А. Це значить, що такі пристрої надійніше, і в аварійних режимах, наприклад, при короткому замиканні на землю, пристрої захисного відключення, випереджуючи автоматичні вимикачі, гарантовано проведуть вимкнення. Для найкращого захисту доцільно встановлювати окремі УЗО або диференційні вимикачі на кожну вітку споживання струму з різними характерами навантаження. Для забезпечення електробезпеки і одночасно максимальної безперебійності електропостачання краще встановлювати окреме УЗО перед кожним автоматичним вимикачем. Саме таке сполучення і представляють собою автоматичні вимикачі диференційного струму (УЗО + "автомат" в одному корпусі). Вони коштують дорожче окремих "автомата" і УЗО, але при цьому більш компактні і суттєво спрощують монтажні роботи. Такі пристрої краще ставити в тому місці схеми, де після УЗО передбачається тільки один автомат (окрема лінія). Бажано, щоб УЗО і автомати були однієї фірми, інакше УЗО може спрацювати раніше автомата, прийнявши удар на себе і вийти з ладу.

Вибір пристрою захисного відключення залежить від параметрів мережі (1 або 3 фази і номінальний струм). Однак основний показник при виборі - значення струму витоку. Сумарний струм витоку мережі в нормальному режимі роботи не повинен перевищувати 1/3 номінального струму УЗО. При відсутності даних струм витоку електроприймачів слід приймати з розрахунку 0,4 мА на 1 А струму навантаження, а струм витоку мережі - з розрахунку 10 мкА на 1 м довжини фазного провідника. Приблизні значення струмів витоку при використанні побутового і офісного електрообладнання, складають: факс 0,5 - 1мА; принтер <1мА; комп’ютер 1 - 2мА; електропобутовий прилад <0,75мА; світильник <1мА.