Мой проект. Отчёт о работе монтажников.

[NeON2K]

Вот как и обещал – продолжение моей темы.

Часть II . Силовая часть

Надо отдать должное отдельным специалистам монтажной организации. Они действительно хорошие монтажники и любят свою работу. Но есть люди, которые, как кажется, свой хлеб едят не заслужено.
Непосредственно на объекте были составлены ведомости изменений и отступлений от проекта (форма 3) и ведомость электромонтажных недоделок, не препятствующих комплексному опробованию (форма 4). Замена автоматов GE на ABB не вызвала никакой у меня изжоги, благо характеристики идентичны. Прораб сам в открытую заявлял и показывал, где и что не по проекту. Но я сам проверил досконально. И не зря.
Самый большой шок вызвала замена дросселей (входных и выходных фильтров) в цепи с частотным преобразователем и насосом.



Несоответствие ни по токам ни по индуктивности. Для тех кто читает эти строки и не в курсе о чем речь, поясню:
При работе преобразователя частоты возникают побочные эффекты, связанные с двойным преобразованием электроэнергии источника питания.
Во-первых, ток на входе преобразователя имеет импульсный характер. Вызванное этим искажение синусоидальной кривой напряжения питания может привести к скачкам тока, перенапряжению, появлению помех.
Во-вторых, очень быстрое переключение транзисторов выходного инвертора необходимое для снижения потерь коммутации вызывает широкополосный спектр на выходе, а при значительной длине кабеля перенапряжения на зажимах двигателя.
Для устранения побочных эффектов используются входной фильтр (дроссель сетевой) и выходной фильтр (дроссель моторный, фильтр dU/dt).
Входной фильтр (дроссель сетевой) может выступать в виде стабилизирующего фактора работы преобразователя частоты, а также, входной фильтр (дроссель сетевой) напрямую защищает его по входу.
В развитых странах, уже давно дроссель сетевой (входной фильтр), моторных дроссель (выходной фильтр) и фильтр электромагнитных помех (ЭМИ фильтр, ЕМС фильтр) являются обязательными элементами при использовании преобразователей частоты.



Входные фильтры предназначены для уменьшения бросков входного тока. Фильтры рекомендуется устанавливать, если мощность питающей сети в десятки раз превышает мощность преобразователя, или при наличии в питающей сети помех от более мощных устройств.
Выходные фильтры устанавливается на выходе ПЧ и обеспечивает: частичное подавление высокочастотных гармоник в токе двигателя; снижение скорости нарастания аварийных токов короткого замыкания и задержку момента достижения максимума тока короткого замыкания (тем самым обеспечивается необходимое время для срабатывания цепей электронной защиты преобразователя); компенсацию емкостных токов длинных моторных кабелей; снижение выбросов напряжения на обмотках двигателя.
Ну так вот. В нескольких местах помимо несоответствия току и индуктивности фильтры были не соответствующего типа. Вместо моторного (выходного) установили сетевой (входной) ! ! !



Чем черевато? Выходом из строя дорогостоящего насоса или другого электрооборудования в сети.



Так как поджимали сроки запуска завода, разрешили заказчику на месяц на пуско-наладку (пока фильтры не заменят) подключить ПЧ в обход моторного дросселя (см.фото) Есть подозрение, что по прошествии нескольких месяцев работы завода воз и ныне там...
Насчет общего монтажа силовой части и силовых шкафов – на троечку.  Провода, кабеля по окончании монтажа не были причесаны.



Не на всех имелись бирки (см.фото)



Четырехпозиционный переключатель УП5312-Ф343 показал себя  на  99,9%. На корпусе красуется надпись СДЕЛАНО В СССР. То ли на складах нашей необъятной еще богатые запасы этого добра, а может просто штамповка с намеком на надежность? Не 100% потому что были случаи залипания контактов и наоборот не контакт. Приходилось отверткой подгибать. Но это не монтажников вина.... Хотя кто их знает , где они это закупали ?  (см.фото)

[Spacedreamer]

Было бы интересно посмотреть электрическую схемку этих входных-выходных дроселей...

[NeON2K]

Spacedreamer, не совсем понял просьбу. Схему управления насосом с ПЧ ? Или стандартные схемы использования дросселей в цепи с ПЧ ?

[Spacedreamer]

стандартные схемы использования дросселей в цепи с ПЧ

чтобы понять их место в схеме и саму схему подключения. К тому же на схеме можно увидеть характеристики приборов и аппаратов.

[NeON2K]

Типовая схема

[Spacedreamer]

Я немного не специалист в этой области. Зачем вообще необходимо преобразовывать частоту питающей сети двигателя?

[Roman3R]

Зачем вообще необходимо преобразовывать частоту питающей сети двигателя

Для регулирования числа оборотов двигателя , тем самим регулируется производительность соответствующего оборудования .

[NeON2K]

Зачем вообще необходимо преобразовывать частоту питающей сети двигателя?

Преобразователь частоты представляет статическое преобразовательное устройство, предназначенное для изменения скорости вращения асинхронных электродвигателей переменного тока.
Регулирование скорости вращения асинхронного электродвигателя производится путем изменения частоты и величины напряжения питания двигателя. КПД такого преобразования составляет около 98 %, из сети потребляется практически только активная составляющая тока нагрузки, микропроцессорная система управления обеспечивает высокое качество управления электродвигателем и контролирует множество его параметров, предотвращая возможность развития аврийных ситуаций.

Это необходимо для решения стандартных проблем практически любого предприятия или организации:

 -экономии энергоресурсов,
 -увеличения сроков службы технологического оборудования,
 -снижения затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы,
 -обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов и др.

Значительная экономии электронергии легко достигается при одном условии - приводной механизм должен что-либо регулировать (поддерживать какой - либо технологический параметр).

 -Если это насос, то нужно регулировать расход воды, давление в сети или температуру чего-либо охлаждаемого или нагреваемого.
 -Если это вентилятор или дымосос, то регулировать нужно температуру или давление воздуха, разрежение газов.
 -Если это конвейер, то часто бывет нужно регулировать его производительность.
 -Если это станок, то нужно регулировать скорости подачи или главного движения.

Можно сразу выделить типовые механизмы, отличающиеся высокой эксплуатационной и экономической эффективностью при внедрении преобразователей частоты и систем автоматизации на их базе:

 -насосы, вентиляторы, дымососы;
 -конвейеры, транспортеры;
 -подъемники, краны, лифты и др.

Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает примение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора.

Можно заметить, что при дросселировании энергия потока вещества, сдерживаемого задвижкой или клапаном, просто теряется, не совершая никакой полезной работы. Применение преобразователя частоты в составе насосного агрегата или вентилятора позволяет просто задать необходимое давление или расход, что обеспчит не только экономию электроэнергии, но и снижение потерь транспортируемого вещества.

В промышленно развитых странах уже практически невозможно найти асинхронный электродвигатель без преобразователя частоты.

[Spacedreamer]

NeON2K,  развернутый ответ ))) Не углублялся в эту тему, а ведь действительно.
А как я понимаю на вышеприведенной схеме №2 все таки можно включить двигатель в обход ПЧ? Чтобы если вдруг "что то перегорит" 

[NeON2K]

А как я понимаю на вышеприведенной схеме №2 все таки можно включить двигатель в обход ПЧ? Чтобы если вдруг "что то перегорит"

например в том случае, если простой насоса не допустим, но необходимо обслужить/заменить ПЧ

[NeON2K]

Я делаю еще более "хитро". Так как есть рабочий насос и резервный и оба включаются через преобразователи частоты. Можно конечно по 2 насоса на 1 ПЧ "сажать", но тогда рассмотренный выше случай не прокатит. Дороже, конечно, за то насосы живее будут

[Spacedreamer]

Хитро, да! А еще вопросик - в каких пределах изменяется частота? Или эти пределы зависят от конкретных характеристик ПЧ?

[Spacedreamer]

Должен признать, что Ваш отчет таки познавателен. Кстати, не думали ли о создании отдельного раздела на форуме вроде "Теория" (возможно с подразделами), в котором можно было бы рассматривать как раз вопросы о работе различных приборов и аппаратов, выкладывать типовые схемы подключений, уточнять характеристики. Мне кажется с участием многоопытных людей и на конкретных примерах это значительно улучшило бы содержательность форума.

[Roman3R]

эти пределы зависят от конкретных характеристик ПЧ

Саме так .

[NeON2K]

Или эти пределы зависят от конкретных характеристик ПЧ?

Немного теории:
      Известно, что регулирование частоты вращения исполнительных механизмов можно осуществлять  при помощи различных устройств: механических вариаторов,  гидравлических муфт, дополнительно вводимыми в статор или ротор резисторами, электромеханическими преобразователями частоты, статическими преобразователями частоты. 
      Применение первых четырех устройств не обеспечивает высокого качества регулирования скорости,  неэкономично, требует больших затрат при монтаже и эксплуатации.
      Статические преобразователи частоты являются наиболее совершенными устройствами управления асинхронным приводом в настоящее время.
      Принцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что,  изменяя частоту f1 питающего напряжения, можно в соответствии с выражением



 неизменном числе  пар полюсов p изменять угловую скорость магнитного поля статора.

      Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.

      Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики.

      Для получения высоких энергетических показателей асинхронного двигателя – коэффициентов мощности, полезного действия, перегрузочной способности – необходимо одновременно с частотой изменять и подводимое напряжение.

      Закон изменения напряжения зависит от характера  момента  нагрузки Mс .  При постоянном  моменте   нагрузки Mс=const напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте:



Для вентиляторного характера момента нагрузки это состояние имеет вид:



При моменте нагрузки, обратно пропорциональном скорости:



Таким образом, для плавного бесступенчатого регулирования частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, преобразователь частоты должен обеспечивать одновременное регулирование частоты и напряжения на статоре асинхронного двигателя.

ПЫСЫ: Насчет фильтров-
Как правило производители / продавцы этих самых ПЧ всегда рекомендуют / навязывают в комплекте с ПЧ дроссели подходящие по параметрам, поэтому особо тут не растеряешься в выборе