Серія ПЧ типу “Altivar”

1. Зміст презентації

Вступні коментарі
Що таке сучасний перетворювач частоти, його основні
функціональні можливості
Особливості частотного керування АД- словник частотного
керування
Презентація перетворювачів частоти від SE-короткий огляд серії
Altivar
Проблеми інтегрування ПЧ у середовище:
Взаємодія ПЧ з мережею
взаємодія ПЧ з двигуном
взаємодія ПЧ з середовищем, проблема ЕМС
класифікація середовища та електроприводів з точки зору ЕМС
Ефективність використання ПЧ Altivar- кіноролики
1

2. Серія ПЧ типу “Altivar”

Прості механізми
ATV12
0,18- 4,0 кВт
ATV312
Складні механізми
ATV32
0,18-15 кВт
Вентилятори,
насоси
Установки кондиц.
та вентиляції
ATV71
ATV71plus
ATV61
ATV61plus
0,37-630 кВт
90-2000кВт
0,37-800 кВт 90-2400кВт
ATV212
0,75-75кВт
Пристрої плавного пуску серії “Altistart”
ATS 01
ATS 48
ATS 22
ATS48
1,1-75кВт
4 - 1200 кВт
4-500 кВт
1

3. Спрощена архітектура сучасного ПЧ (типу ATV71)

Силовая
Карта
контроля
Послед
интерфейс
Карта
расширения 1
Контроллер
Application
секция
Унифицир. блок управления
Контроллер
Изоляция
управления
двигателем
Карта
расширения 2
Интегрир
терминал
Порт 1 : MBS
RJ45 (терминал)
Графический
терминал
Скоростной послед
порт
энкодер
опц. карта 3
Порт 2 : RJ45
Modbus
CanOpen
1

4. Структурна схема силового кола ПЧ

um
Rectifier bridge
R
S
Pre-load
T
D1
D2
D3
R
S
T
i
Inverter
Filter
T1
T3
m
T5
M
3~
C
D4
D5
D6
Випрямляч випрямлена напруга
T2
T4
T6
PWM control
Фільтр згладжування пульсацій напруги
Інвертор Отримання 3-фазної напруги регульованої амплітуди та
частоти
1

5. Структурна схема силового кола ПЧ

1

6. Структурна схема силового кола ПЧ

1

7. Векторне керування

M k Im 2 I1
M k
.
I1
I1q
I1d
2
I d1
T2
L12
2 I 1q
L2
d 2
2
dt
L12
1

8. Основні функціональні можливості

Керування координатами електроприводу (струм,
момент, швидкість)
Керування технологічними параметрами (положення
робочих органів, керування тиском, рівнем , натягом,
синхронізація валів, керування продуктивністю, тощо)
Моніторінг, діагностика та захист електроприводу
Програмування, налаштування та параметрування
ПЧ
Забезпечення діалогу з користувачем та АСУТП
8

9. Ефективність впровадження ПЧ

Технічні аспекти
Покращення технології
• Автоматизація механізму та можливість його
інтеграції в АСУ ТП
Економічні аспекти
• Економія електроенергії
• Зменшення експлуатаційних витрат на плановопопереджувальні ремонти
1

10. Особливості частотного керування АД

Поняття про скалярне керування:
- критичний момент двигуна на основі схеми заміщення
асинхронного двигуна
Mk
2
1
2
1
2
k 1
3 pU12
2 1 r1 r12 xk2
;
2
1
3 pU
3 pU
3 pU
U1
Mk
2
const при const;
2
2 1 xk 2 L
8 Lk f1
f1
10

11. Особливості частотного керування АД

U1
Закони скалярного керування
Лінійний закон
U1
Квадратичний закон
Uн
Uн
Mk
Mк
U1
fн
fmax
f1
fн
fmax
11
f1

12. Особливості частотного керування АД

IR-компенсація (оптимізація моменту на низьких частотах)
f1=50 Гц
U
Uн
IR-компенсация
f1=25 Гц
f1=12 Гц
U0
U1/f1=const
M
fн
fmax
1

13. Векторне керування Словник термінів

r
2 f
1 s
p
Векторне керування
Словник термінів
Бездавачеве векторне керування SVC ( Sensorless
Vector Control)
SVCU -Векторне керування за напругою
SVCI – Векторне керування за струмом
Векторне керування магнітним потоком FVC (Flux
Vector Control)
Компенсація ковзання
2 f
1 s
r
p
1

14. Векторне керування Словник термінів

Компенсація ковзання
Цей коефіцієнт
налаштовується
kМ
*
+
+
Mc
f
kПЧ
АД
14

15. Векторне керування Словник термінів

Спосіб керування з економією електричної енергії.
( закон керування типу nLd- ATV312)
Пряме керування моментом асинхронного двигуна
DTC (Direct Torque Control )- приклад ACS800 (ABB)
15

16.

Принцип роботи перетворювача
частоти
um
Модуль випрямляча DC-дросель
R
S
T
D1
D2
D3
R
S
T
i
Інвертор
Фільтр
T1
T3
m
T5
M
3~
C
D4
D5
D6
Випрямляч випрямлена напруга
T2
T4
T6
ШІМ керування
Фільтр згладжування напруги
Інвертор Отримання трифазної змінної напруги з регульованою
амплітудою та частотою
16

17. Принцип роботи інвертора

Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
Випрямляч
Інвертор
1

18.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
18

19.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
19

20.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
20

21.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
21

22.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
22

23.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
23

24.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
24

25.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
25

26.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
26

27.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
27

28.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
28

29.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
29

30.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
30

31.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
31

32.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
32

33.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
33

34.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
34

35.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
35

36.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
36

37.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
37

38.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
38

39.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
39

40.

Принцип роботи інвертора
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
+
-
RECTIFIER
INVERTER
40

41.

Принцип роботи інвертора
+
Напруга
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
-
Випрямляч
Інвертор
Частота
41

42.

Принцип роботи інвертора
42

43.

Принцип роботи інвертора
Frequency = 25Hz
Frequency = 50Hz
43

44.

Принцип роботи інвертора
RECTIFIER
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
INVERTER
+
-
Motor
44

45.

Принцип роботи інвертора
RECTIFIER
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
INVERTER
+
-
Motor
45

46.

Принцип роботи інвертора
RECTIFIER
Positive
DC Bus
Negative
DC Bus
INVERTER
+
-
Motor
46

47.

Трифазний АІН з широтноімпульсною модуляцією
Ud /3 (2/3)Ud
iA
uA
н
t
UA
uB
t
iB
UB
uC
t
iC
UC
uСА
Ud
iвх
t
47

48.

Вимірювання на виході інвертора
48

49.

Способи гальмування в
електроприводах з ПЧ
В
АІН
iвх>0
Rт
_
M
Рекуперативне
з гальмівним резистором
+
iр
VS0
Динамічне гальмування
(гальмування постійним струмом)
АІН
Id
Iт
iвх <0
+
VT1
_
Ud
VT4
_
i
M
Iт +
t1
t2
T
VD2
VT4
VT1
VD2
u
Ud
t
49

50.

Способи гальмування в
електроприводах з ПЧ
Рекуперативне гальмування:
• енергоощадність;
• додаткові капітальні витрати
АВ
I
Id
АИН
З активним
випрямлячем АВ
L
Ud
E
U
+
_
M
•Синусоїдальна форма
вхідного струму
• cos =1
50

51.

Способи гальмування в
електроприводах з ПЧ
Випрямляч
_
Обмін гальмівною енергією по шинах
постійного струму
+
Інвертор
Інвертор
Інвертор
M1
M2
M3
• рекуперована енергія може бути використана
іншими користувачами
• потужність випрямляча є меншою за сумарну
потужність інверторів
• доцільно використовувати у багатодвигунних
електроприводах
51

52.

Способи гальмування в
електроприводах з ПЧ
52

53. ВПЛИВ ПЧ НА МЕРЕЖУ

•Причини спотворення вхідного струму ПЧ
•Негативні наслідки спотворення струму
•Способи зменшення впливу ПЧ на мережу
1

54.

Особливість роботи вхідного
випрямляча ПЧ
VD1
VD2
ii
id
ic
iсет
VD3
-uсет
tз
tр
Тп
VD4
VD1, VD4
VD2, VD3
Особенности:
• выпрямленный ток прерывистый;
• потребляемый из сети ток
существенно несинусоидальный
ia
t
АИН
ud С
L
2
uсет
+
uсет
1
ud
ib
id
4
3
iN
іс
t
іі1
iсет
ic
іі2
5
6
t
іі1
t
8
t
іі2
7
54

55.

Вплив ПЧ на мережу
55

56.

Спектральний склад гармонік струму
56

57.

Спотворення струму
IRMS I12 I 22 I32 ..I n2
Fundamental input RMS current
57

58.

Коефіцієнт потужності
P UI 3 * D
Power factor
PF
Cos
1 THDi 2
I 22 I 32 I 42 ... I n2
THD%
* 100
I1
58

59.

Засоби зменшення впливу ПЧ на
мережу
Використання мережного дроселя
Використання дроселя постійного струму
Використання додаткового вхідного
фільтра радіочастот
59

60.

Варианты подавления гармоник
● Сетевой дроссель или DC дроссель
60

61.

Мережевий дросель чи дросель DC
Line inductor 3 x 1mH
Inductor 2mH in the DC bus
THD = 39.16 %
Irms = 28 A
30
25,94
25
25,80
25
20
I (A)
20
15
9,38
10
15
10
6,65
0,74
0,49
0,35
2,23
1,73
0,30
1,39
1,12
0,99
0,81
25
0,87
23
1,80
19
4,14
5
3,20
17
5
Harmonic order
21
15
13
11
9
7
5
3
25
23
21
19
17
15
11
13
9
7
5
3
0
1
0
1
I (A)
THD = 33.54 %
Irms = 27 A
30
Harmonic order
61

62.

Застосування мережевого дроселя
With additional choke 3%
Without additional choke
THDI = 150%
Irms = 45A
Line current spectrum
THDI = 40%
Irms = 28A
Line current spectrum
30
30
25,94
25,16
25
25
22,88
20,77
20
I (A)
20
I (A)
-40%
15,32
15
12,36
15
9,38
10
10
6,77
4,51
5
5
3,20
1,80
1,54 1,21
0
0,87
0,74 0,49
0,35 0,30
0
1
3
5
7
9
11
13
15
Harmonic order
17
19
21
23
25
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
Harmonic order
62

63. Використання мережевого дроселя

Мережеві дроселі необхідно
застосовувати у наступних випадках:
•За наявності у мережі живлення значних завад від
іншого обладнання
•За наявності асиметрії між фазної напруги більше 1,8 %
Uн,
•Коли мережа має низький повний опір ( потужність
трансформатора перевищує у 6-10 разів потужність ПЧ,
•Коли від шин живиться значна група ПЧ,
•За наявності на розподільчих шинах конденсаторних
батарей ( компенсація реактивної потужності)
1

64.

Застосування Active Front End
Модуль
вхідного
фільтра
Мережевий
дросель
Активний
випрямляч
Active Front
End
Перетворювач
частоти Altivar
61/71
64

65.

Застосування Active Front End
Генератор
T1
T3
T1
T5
L1
L2
L3
T3
T5
M
3~
C
T2
T4
T6
Двигун
T2
T4
T6
Рекуперація енергії
Споживання енергії з мережі
Load
65

66.

Вплив ПЧ на двигун
Проблема градієнту dU/dt
Проблема довгого кабелю
66

67.

Перенапруги на обмотках двигуна
dV/dt
Напруга на виході
інвертора
Напруга на
обмотках двигуна
67

68.

Крутизна фронту прямокутного
імпульсу dV/dt
Частота комутації
Вихідна частота
Довжина кабельної лінії
68

69.

Перенапруги на обмотках двигуна
dV/dT
69

70.

Перенапруги на обмотках двигуна
dV/dt
70

71.

Наслідки такої вихідної напруги ПЧ:
Виникнення хвильових процесів у
кабелі та явища накладання падаючої та
відбитої хвилі- результат: перенапруга на
обмотці двигуна
Круті фронти імпульсів напруги (dU/dt)
викликають нерівномірний розподіл
напруги між витками обмотки двигуна
71

72.

Різниця напруг на витках обмотки
двигуна
Напруга на
першому витку
Напруга на
останньому витку
Різниця
напруг між
витками
72

73.

Струми витоку на землю
73

74.

Струми витоку на землю
74

75.

Використання екранованих кабелів та
фільтрів ЕМС
75

76.

Обмеження за використання
екранованих кабелів
Протікання зарядних струмів у кабелі
кабелідвигателя
76

77.

Пошкодження підшипників
77

78. Струми у підшипниках двигуна

1

79.

Засоби зменшення впливу ПЧ
на двигун
Використання дроселя двигуна
Використання вихідного фільтра
(у тому числі т.з. синусного фільтра)
Активізація у програмі ПЧ спеціальної
функції ( ATV71)
79

80. Застосування фільтрів dV/dt

Мета:
•зменшити перенапруги на обмотках двигуна за
рахунок зменшення dU/dt до 500В/мкс,
•Зменшити ємнісні струми витоку
Конструкція: Г-подібний фільтр
1

81.

Застосування фільтрів dV/dT
Придушення dV/dT
Зменьшення мтрумів витоку
81

82.

Застосування фільтрів dV/dT
82

83.

Зменшення рівня струмів витоку
83

84.

Синусний ЕМС фільтр
Вихідна частота 0 - 100 Гц
Довжина кабелю до 1000 м
Частота комутації 4 - 8 кГц
Можливість застосування
кабелів без екрану
84

85.

Синусний ЕМС фільтр
•придушення dV / dT
• синусоидальна міжфазне
напруга
• придушення піків струму
•придушення струмів витоку
• придушення
електромагнітного
випромінювання
85

86.

Синусний ЕМС фільтр
86

87.

Обмеження у застосуванні вихідних
фільтрів
Синусний фільтр ніколи не використовується з
векторним законом управління по струму з
датчиком зворотного зв'язку
Втрати напруги до 10% - необхідно завищувати
потужність двигуна
87

88. Обмеження у застосуванні вихідних фільтрів

Дроселі dU / dt, моторні дроселі та синусні фільтри
повинні з'єднуватися з виходом перетворювача частоти
екранованим кабелем мінімально можливої довжини.
Максимальна рекомендована довжина кабелю між
перетворювачем частоти і вихідним фільтром:
2 метри при потужності приводу до 7,5 кВт;
5-10 метрів при потужності приводу від 7,5 до 90 кВт;
10-15 метрів при потужності приводу вище 90 кВт.
1

89. Конструкція і область застосування високочастотних фільтрів синфазних завад

Високочастотний фільтр
синфазних завад являє собою
диференційний
трансформатор з феритовим
осердям, "обмотками" якого є
фазні провідники моторного
кабелю.
1

90. Застосування феритів

Високочастотний фільтр:
• знижує високочастотні синфазні струми,
пов'язані з електричними розрядами в
підшипнику двигуна,
•зменшує високочастотні випромінювання від
кабелю двигуна, наприклад, у випадках
застосування не екранованих кабелів.
1

91. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ Логіка керування гальмом

Логіка керування визначає послідовність керування
накладанням та зняттям гальма
Це забезпечує утримання вантажу за любих обставин.
Логіка керування адаптована для горизонтального та
вертикального переміщення вантажу
Налаштування дозволяють отримати плавний пуск та
гальмування
Застосування:
Лебідки
Крани
Підйомні механізми
Ліфти та інші механізми
1

92. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ ПІД-регулятор

1

93. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ Каскадне керування групою насосів

1

94.

Робоча точка насоса
Мережа
Мережа
Мережа
94

95. Робота насоса при регульованій частоті обертання

Q2 2
Q1 1
H 2 2
H 1 1
2
P2 2
P1 1
3
1

96. Зміна витрат при постійній швидкості

Паралельна робота насосів
1

97. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ Каскадне керування групою насосів

1

98. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ Каскадне керування групою насосів

1

99. Позиціювання механізма за використання кінцевих вимикачів

При программировании выходы 4-х датчиков назначены на 4 логических
входа
2 логических входа назначены на движение вперед и назад
Скорость движения между датчиками перехода на пониженную скорость
определяется действующим заданием
Скорость переключается на пониженное значение LSP, когда достигается
датчик пониженной скорости
Остановка может быть запрограммирована:
В соответствии с профилем
Быстрая остановка
Свободный выбег или с использованием логического управления тормозом.
Вход назначенный на CLS позволяет отменить запрограммированное
движение после его завершения.
1

100. Позицюювання механізма за використання кінцевих вимикачів

1

101. Позиціювання механізма Формування зупинки

1

102. Позиціювання механізма за використання кінцевих вимикачів

1

103. Позиціювання механізма за використання кінцевих вимикачів

Выходная частота
HSP
Сигнал датчика перехода
на пониженную скоростьr
Без
оптимизации
DSF = no
ref2
ref1
LSP
t
Выходная частота
Время движения до датчика
остановки
HSP
С оптимизацией
DSF = OPT
ref2
ref1
LSP
t
Оптимизированное время
1

104. Керування вихідним контактором

Эта функция предназначена для
подъемников
Она позволяет управлять состоянием
выходного контактора.
Она учитывает рекомендации по
безопасности для подъемников
Применение
Лифты,
Эскалаторы ..
1

105. Керування вихідним контактором

1

106. Керування вихідним контактором

Випадок приварювання контакта(несправність FCF1)
Run/Stop
R2/LO=OCC
R2/LO=OCC
Lix = RCA
K1
Lix=RCA
K1
K2
K2
Speed
DBS
M
R1 fault
DAS
DBS
DAS
FCF1
1

107. Керування вихідним контактором Випадок блокування контактів у відкритому стані

Run/
Stop
R2/LO=OCC
R2=OCC
Lix = RCA
K1
Lix=RCA
K1
K2
speed
K2
DBS
M
R1
fault
DBS
FCF2
FCF2
1

108. Керування гальмом

Логика управления тормозом определяет последовательность
механического торможения двигателя
Управление снятием и наложением тормоза обеспечивает
удержание груза при любых обстоятельствах.
Оно адаптировано к вертикальному и горизонтальному (или
круговому) движениям
Настройки дают возможность обеспечить плавный пуск и
торможение
Применения:
Лебедки
Краны
Мостовые краны
Подъемные
механизмы
Лифты
…..
1

109. Логіка керування гальмом вертикальне переміщення, розімкнене керування SVC)

Логіка керування гальмом
вертикальне переміщення, розімкнене керуванняBIR,JDC,BEN
SVC)
Частота снятия тормоза BIR
Выходная
частота
=Автоматически
настраиваются в функции
скольжения.
Скачок частоты JDC
Частота наложения тормоза BEN
Подъем
Спуск
Ток снятия тормоза IBR
Ток
Намагничивание
BED=NO
Скачок частоты JDC
BED= YES
Последовательность
торможения
активируется,
когда скорость
проходит через 0
при реверсе
Rx
или LO
0
1
Состояние тормоза
Контакт тормоза
Наложен
Снят
BRT
Намагн
-Со знаком,
соответствующим
направлению
BIP=NO
-Всегда положительным
BIP=YES
- Различным
при подъеме (IBR)
спуске (IRD)
BIP=2IBr
- Функция веса
BIP=NO + вес
BRR
BRR
IBR может быть :
Поддержание
момента
BET
Регулирование скорости
TTR
ШИМ
откл
BCI=Lix
Контакт положения тормоза
используется для его
управления.
В Expert Меню
возможно установить
приоритет сигнала контакта
перед сигналами таймеров
BRT, BET
1

110. Логіка керування гальмом горизонтальне переміщення, розімкнене керування SVC)

Частота наложения тормоза BEN
Выходная частота
движении обычно
устанавливается на 0
BIP=No
Предотвращает толчки
Вперед
Назад
Ток
Ток открытия тормоза IBR
Динамическое торможение SDC
Rx
или DO
0
1
Контакт тормоза
Наложен
Снят
Намагн.
BRT
Регулирование
момента
SDC, BEN Позволяет
удерживать активную
нагрузку до и во время
наложения тормоза.
Если Lix =BCI, то
контакт состояния
тормоза используется
для управления им.
В Expert Меню
возможно установить
приоритет сигнала
контакта перед
сигналами таймеров
BRT, BET
BRR
BRR
Намагничивание
IBR при горизонтальном
TBE
Регулирование скорости
BET
Динамическое
торможение
TTR
ШИМ
откл
TBE позволяет
стабилизировать движение
путем использованя
динамического торможения
перед наложением тормоза
1

111. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (Логіка керування гальмом, вертикальне переміщення, замкнене керування FVC)

Выходная частота
IBR может быть :
Подъем
-Со знаком,
соответствующим
направлению
BIP=NO
- Всегда положителен
BIP=YES
- Различным при
подъеме (IBR)
спуске (IRD)
BIP=2IBr
- Функция веса
BIP=NO + вес
Спуск
Ток
Ток открытия тормоза IBR
Rx
или DO
BRR
BRR
Намагничивание
0
Если Lix =BCI, то контакт
состояния тормоза
используется для
управления им.
В Expert Меню
возможно установить
приоритет сигнала
контакта перед
сигналами таймеров
BRT, BET
1
Контакт тормоза
Наложен
Снят
BRT
Намагн.
Состояние
тормоза
Регулирование
момента
BET
Регулирование скорости
TTR
ШИМ
откл
TTR минимальное
время между двумя
циклами
1

112.

ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ
(Логіка керування гальмом, горизонтальне
переміщення, замкнене керування FVC)
Выходная частота
IBR при горизонтальном
движении обычно
устанавливается на 0
BIP=No
Предотвращает толчки
Вперед
Назад
Ток
Ток
Ток открытия тормоза IBR
Намагничивание
Rx
или DO
Если Lix =BCI контакт
положения
тормоза
используется для его
управления.
BRR
BRR
Поддержание момента при нулевой скорости
0
В Expert Меню
возможно установить
приоритет сигнала
контакта перед
сигналами
таймеров BRT, BET
1
Контакт тормоза
Открыт
Замкнут
TBE BET
Намагн.
BRT
Регулиро
вание
момента
Регулирование скорости
TTR
ШИМ
откл
TBE позволяет
стабилизировать
скорость путем
поддержания момента
при нулевой скорости.
112

113. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (Логіка керування гальмом. Переваги)

Простота
Спеціалізоване меню
Налаштування, адаптовані до вертикального або горизонтального
переміщення
Автоматичне налаштування основних параметрів
Струм зняття гальма адаптується для забезпечення плавності руху
та подовження тривалості служби гальма
Велика перевантажувальна здатність за моментом
Повний момент при нульовій швидкості (замкнена система)
Безпека
Налаштування параметрів, котрі забезпечують безпеку
Спостереження за станом моменту перед зняттям гальма
Врахування стану гальма
Спостереження за напрямком руху та перевищенням швидкості
(замкнена система)
Утримання вантажу у випадку відмови гальма (замкнена система)
Пауза між двома циклами
1

114. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (підйом з підвищеною швидкістю)

Ця функція дозволяє скоротити час роботи при підйомі легких
вантажів
Робота в режимі “постійна потужність” при швидкості вище за
номінальну та струмах, котрі не перевищують номінальний струм
двигуна.
Застосування :
Крани
Лебідки
f nom
f nom
f max
Подъем
Спуск
1

115. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (підйом з підвищеною швидкістю)

Возможность работы со
скоростью выше
номинальной, но при
уменьшенном моменте.
Момент
2
режима
позволяют
ограничить
максимальную
скорость подъема.
Превышение момента
в переходном режиме
Ограничение тока
Cn
Номинальный
момент
Ограничение
скорости в
зависимости от веса
груза
Постоянный
момент
C=k U/F
Постоянная
мощность
C=k FrS/F
HSP
FRS
Номинальная
частота
Частота
Максимальная
частота HSP
FrS
1

116. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (підйом з підвищеною швидкістю)

Два режими роботи
Режим “Задання швидкості” :
Максимально допустима швидкість розраховується перетворювачем в залежності
від навантаження
Перевага : профілі розгону залишаються лінійними
Незручності : необхідний певний час для зважування вантажу
Режим “Обмеження струму” :
Максимальна швидкість визначається обмеженням струму при підйомі.
Функція переходить на режим «Задання швидкості» при спуску ( режим
генератора)
Переваги:
Відсутня часова затримка при визначені швидкості підйому
Робота при постійній потужності вище номінальної швидкості
Струм не досягає номінального значення при швидкостях вище за
номінальне значення
Недоліки :
Профілі розгону нелінійні, коли наступає обмеження струму
Цей режимможна використовувати тільки для режиму двигуна.
1

117. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (підйом з підвищеною швидкістю)

Режим задання швидкості:
Швидкість можна збільшувати до межі, розрахованої при зважуванні вантажу
Команда Подъем или Спуск
t
Задание частоты
HSP
После команды ПУСК,
когда достигается
скорость OSP, она
стабилизируется на
время tOS для
взвешивания груза.
FRS
OSP: Установившаяся
скорость для
измерения веса грузаt
OSP
t
Выходная частота
HSP
tOS : Время,
требуемое для
измерения веса груза.
Рассчитанный предел
Ограничение скорости
активно до подачи
команды на остановку
или реверс.
FRS
OSP
TOS
TOS
t
1

118. ПРИКЛАДНІ ФУНКЦІЇ (підйом з підвищеною швидкістю)

Режим обмеження струму
Команда Подъем
Задание частоты
t
HSP
FRS
После команды ПУСК, когда
скорость достигает значения
SCL, вступает в действие
ограничение по току CLO
Режим в генераторном
квадранте :
Задание скорости
t
Выходная частота
HSP
Ограничение скорости
путем ограничения тока
FRS
Режим в двигательном
квадранте :
Ограничение тока
SCL : уровень скорости,
на котором начинается
ограничение тока CLO
SCL
t
Ток
CLx
Ограничение токаt
t
CLO
Двигатель
Генератор
Двигатель
CLO : уровень, на
котором начинается
ограничение тока, при
подъеме с повышенной
скоростью
1

119.

Рекомендуемые схемы подключения
кабелей согласно IEC 60034-25
119

120. Перетворювачі частоти для високовольтних АД та СД

Зміст
• Вступні коментарі
• Використання низьковольтного ПЧ (2-х трансформаторна
схема)
• Високовольтні схеми ПЧ:
Типи напівпровідникових ключів
Типові структури високовольтних ПЧ
1

121. Перетворювачі частоти для високовольтних АД та СД Використання 2-х трансформаторної схеми

1

122. Перетворювачі частоти для високовольтних АД та СД Використання 2-х трансформаторної схеми

1

123. Перетворювачі частоти для високовольтних АД та СД Використання 2-х трансформаторної схеми

1

124. Перетворювачі частоти для високовольтних АД та СД Використання 2-х трансформаторної схеми

Рівень гармонічних спотворень вхідного струму
1

125. Високовольтні ПЧ класична схема за використання інвертора струму на SСR- тиристорах

Напруга-3300В
Потужність 1570кВт
Діапазон регулювання
50-20Гц
1

126. Високовольтні ПЧ класична схема за використання інвертора з ШІМ

Асинхронний двигун:
1250кВт, 6кВ
1

127. Високовольтний ПЧ за використання 3-х рівньового АІН на IGCT

1

128. Трирівньовий АІН з прив’язкою середньої точки конденсаторів

б) Uaо= -0,5Ud
в) Uaj=0
г) Ua0= 0,5Ud
1

129. Високовольтний ПЧ за використання 3-х рівньового АІН на IGCT

Напруга на виході інвертора
Напруга та струм на виході
синусного фільтра
1

130. Високовольтні перетворювачі частоти з каскадним інвертором напруги

1

131. Приклад реалізації високовольтного ПЧ з каскадним інвертором напруги

1

132. Приклад реалізації високовольтного ПЧ з каскадним інвертором напруги

Вхідні напруга та
струм
Вихідні напруга та струм
1

133. Взаємодія ПЧ з середовищем. Проблема ЕМС

ЕМС- це характеристика обладнання
(електромеханічної системи)
Визначення ЕМС (згідно зі словником МЕК 16101-07):
Здатність пристрою, обладнання чи системи
задовільно функціонувати у своєму
електромагнітному середовищі без внесення
недопустимих завад для всього того, що
знаходиться у цьому середовищі.
133

134. Взаємодія ПЧ з середовищем. Проблема ЕМС

ЕМС - як інженерна дисципліна( мистецтво інженера-розробника
та інтегратора проекту,
Впровадження ЕМС вимагає:
А) проведення трикомпонентного аналізу:
Джерела (генератора завад),
Середовища розповсюдження завад,
Системи(обладнання) як жертви електромагнітної завади
Б) Розв’язання питань проектування живлення, заземлення,
розміщення обладнання у шафах, прокладання кабелів,
використання певних схемо-технічних рішень
134

135.

ЕМС: стандартизація електроприводів
ЕМС може бути досягнута в особливому середовищі
електромеханічної системи, якщо дві умови виконуються
одночасно;
Завади,що діють на електропривод, в певних межах,
визначених стандартами, не порушують його нормальне
функціонування,
Завади, породжувані електроприводом, не погіршують
функціонування апаратури та систем, що знаходяться
поряд.
Умови ЕМС для електроприводів визначає стандарт МЕК
61800-3 (Електроприводи з регулюванням швидкості-частина 3:
Вимоги ЕМС та специфічні методи випробування)
У цьому стандарті класифікуються два середовища:
середовище 1 зв’язане з громадською та житловою
інфраструктурою, середовище 2-промислова зона
ЕМС повинна бути розглянута і реалізована у всьому спектрі
частот від низьких до високих для електромагнітних
явищ,що передаються провідниками або випромінюванням
135

136. Класифікація середовища

Середовище 1
Середовище яке включає місця побутового користування, де
електропостачання відбувається від громадської мережі низької
напруги без проміжного трансформатора, яка живить також будівлі
побутового користування.
Приклад: Будинки, квартири, комерційні та адміністративні
будівлі, офіси в житлових будинках відносяться до цього
середовища
Середовище 2
Середовище, яке включає місця інші, ніж ті, що що отримують
електропостачання безпосередньо від громадської мережі низької
напруги
Приклад: Промислова зона, технічні приміщення всіх будівель, що
отримають електропостачання від спеціального
трансформатора
1

137. Категорії електроприводів

Нижченаведені категорії враховують вимоги ЕМС до випромінювання
і до імунітету електроприводів у відповідності до середовища та
призначення електроприводу.
Так наприклад, для середовища 2 вимоги до імунітету є високими, в
той же час вимоги до випромінювання є низькими. Зрозуміло, що для
середовища 1 ці вимоги будуть протилежними.
Електроприводи категорії С1це електроприводи з номінальною напругою нижчою за 1000В,
призначені для використання у середовищі 1
Електроприводи категорії С2це електроприводи, які не є ні апарат ззі шнуром живлення і вилкою,
ні руховий апарат, і котрий, коли він використовується у середовищі1
встановлюється і уводиться в роботу професіоналом (особа або
організація, котра має відповідну компетентність, для уведення в
роботу електроприводів з врахуванням вимого ЕМС)
1

138. Категорії електроприводів

Електроприводи категорії 3Це електроприводи з напругою живлення нижчою за
1000В, котрі можуть працювати у середовищі 2 і котрі
не передбачені для використання у середовищі 1.
Електроприводи категорії 4Це- електроприводи напругою понад 1000В або з
номінальним струмом 400А і вище, або передбачені
для використовування в складних системах
середовища 2
138

139. Приклади категорій середовища та електроприводів

Середовище
Катег. приводу
1

140. ПОРАДИ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОСНОВНИХ ВИМОГ ЕМС

Основні вимоги стосовно категорій електроприводу
Категорія С1: цей тип електроприводу не створює ніяких обмежень для використання в
середовищі 1. Однак, рекомендації виробника повинні бути обо’язково враховані
Категорія С2: електропривод повинен встановлюватися фахівцем (професіоналом), котрий
повинен передбачити всі необхідні заходи з використання рекомендацій виробника для
виконання вимог ЕМС на місці встановлення і використання електроприводу
Категорія С3 : Ця категорія електроприводу передбачена для використання у середовищі 2
і вона не відповідає вимогам категорій С1,С2. Тому інструкції з експлуатації повинні мати
попередження, котрі відмічають, що:
Цей тип електроприводу не передбачений для використання в громадській мережі низької
напруги, котра живить житлові будівлі
Використання приводу у цій мережі може привести до ризику паразитних наводок радіозавад. Виробник надає в інструкції з використання поради стосовно використання
додаткових пристроїв, щоби зменшити вплив цих завад.
Якщо покупець електроприводу передбачає його встановлювати в агрегат, то він повинен
реалізувати технічний проект з врахуванням рекомендацій з ЕМС
140

141. ПОРАДИ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОСНОВНИХ ВИМОГ ЕМС

Категорія С4. Для встановлення обладнання категорії С4 кінцевий користувач
та монтажник ( разом з проектантом) повинні виробити план ЕМС для того,
щоби виконати всі вимоги ЕМС в конкретному випадку.
Користувач визначає характеристики ЕМС середовища, враховуючи основне
обладнання, що у ньому перебуває.
Проектант повинен надати користувачеві всю інформацію стосовно типового
рівня завад, що створює електропривод.
Відповідність на ЕМС встановлюється не на кількісній базі обмежень,
визначених стандартом МЕК 61800-3, а на основі нормального функціонування
обладнання на місці встановлення
У всіх випадках необхідно переконатися , що буде забезпечений захист
персоналу та майна, який не був би вибраний тип електроприводу. Це
обумовлено тим, що забезпечення на відповідність нормам ЕМС може
погіршити роботу засобів захисту, приводячи до іх непередбачуваного
спрацювання або неспрацьовування взагалі.
141