Устройство и принцип действия.

Устройство управления комплектное на основе автономных инверторов для частотно-регулируемых электроприводов типа ПЧТЭ представляет собой двухзвенный преобразователь, включенный по двухтрансформаторной схеме для управления асинхронным электродвигателем с номинальным напряжением 10 кВ. Обобщенная структурная схема электропривода на базе ПЧТЭ представлена на рис. 12.64

Рис. 12.64 Обобщенная структурная схема электропривода на базе ПЧТЭ

 

Структурная схема ПЧТЭ.

Структурная схема показана на рис. 12.65.

Обозначения на схеме рис. 12.65:

Тр1 - входной трехобмоточный согласующий трансформатор

QF1, QF2 - силовые автоматические выключатели

ДТ - датчики тока (как входного, так и выходного)

ДН - датчик напряжения

ДЧ - датчик частоты вращения вала двигателя (в комплект поставки ПЧТЭ не входит)

УВ1, УВ2 - управляемые выпрямители

Ld1, Ld2 - сглаживающие дроссели фильтра звена постоянного тока

АИ1, АИ2 - автономные инверторы

Тр2- выходной согласующий трансформатор

М - асинхронный трехфазный короткозамкнутый электродвигатель

Рис. 12.65 Структурная схема ПЧТЭ

 

Принцип работы ПЧТЭ.

ПЧТЭ входом подключается к нерегулируемой трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц и преобразовывает ее энергию в энергию переменного тока регулируемой частоты и значения для питания приводного асинхронного двигателя М, подключаемого к выходу ПЧТЭ. Скорость вращения двигателя определяется частотой питающего тока, величина электромагнитного момента двигателя – значением питающего тока. Следовательно, значения частоты и тока на выходе ПЧТЭ определяются требуемой скоростью вращения и моментом нагрузки электропривода.

Преобразование энергии в ПЧТЭ осуществляется в две ступени силовой схемой, содержащей управляемый выпрямитель УВ (УВ1 и УВ2) и автономный инвертор АИ (АИ1 и АИ2). Энергия сети переменного тока преобразовывается посредством УВ в энергию постоянного тока регулируемой величины, энергия постоянного тока преобразовывается посредством АИ в энергию переменного тока регулируемой частоты. Таким образом, величина тока на зажимах электродвигателя регулируется с помощью УВ, частота тока с помощью АИ.

Частота тока электродвигателя определяется частотой следования импульсов управления тиристорами АИ, определяемой СУИ.

В соответствии с изложенным ПЧТЭ за счет регулирования частоты вращения электродвигателей насосных агрегатов реализует автоматическое регулирование технологического параметра (давление) в магистральном нефтепроводе.

Защиты ПЧТЭ и ЭД.

ПЧТЭ снабжены следующими видами защит:

- от внутренних коротких замыканий (максимальная защита) и от внешних к.з.,

- от перенапряжений на тиристорах и диодах силовой схемы и на двигателе,

- от «опрокидывания» электродвигателя,

- от перегрева элементов силовой схемы,

- от перегрузки,

- от исчезновения потока охлаждающего воздуха (защита «Вентилятор»),

- от несанкционированного открывания дверей (защита «Двери открыты»),

- от обратной фазировки питающего напряжения,

- от аварии внешней.

При этом приводной электродвигатель насосного агрегата обеспечивается следующими видами защит:

- от перегрузки (защита осуществляется преобразователем путем автоматического ограничения тока нагрузки электродвигателя на уровне 1,05... 1,1Iн),

- от междуфазных коротких замыканий внутри электродвигателя (срабатывает защита «Опрокидывание» КУ),

- защита от перенапряжений на зажимах электродвигателя (срабатывает защита «Перенапряжение» КУ),

- защита от минимального напряжения на электродвигателе (осуществляется автоматически путем контроля потокосцепления ротора),

- защита от заклинивания механизма насоса (срабатывает защита «Опрокидывание» ПЧ).

Кроме перечисленного, обеспечивается также защита силовых согласующих трансформаторов (входного и двух выходных) от перегрузки и перегрева. При поступлении сигнала «Перегрузка» система защиты ПЧТЭ выдает сигнал «Предупреждение», при поступлении сигнала «Перегрев» ПЧТЭ отключается от питающей сети.