16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/141/10902.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 01-02 (141-142) январь 2010 года

Асинхронный двигатель: пуск, резервирование, управление

Тема номера Профессор Антони ДМОВСКИ, ведущий инженер Николай КЛИМОВ

FAT – промышленные системы гарантированного электроснабжения с функциями частотного регулирования и плавного пуска асинхронных электродвигателей.

В промышленных системах существует категория потребителей, которые требуют непрерывного и качественного электроснабжения независимо от присутствия и качества напряжения в электрической сети.



Построение систем гарантированного электроснабжения

Для этого применяются системы, построенные на основе электронных преобразователей напряжения и аккумуляторной батареи, обозначаемые UPS (Uninterruptible Power System). Стандартный UPS, выполненный по технологии Online, обеспечивает бесперебойное питание потребителей переменным напряжением стабильной амплитуды и частоты, не зависящим от качества напряжения в электрической сети.

Рис. 1. Блок-схема стандартного UPS

Стандартные UPS применяют для питания большинства потребителей, таких, как: компьютерные системы, аварийные источники освещения, устройства телекоммуникации, контроллеры КИПиА, контроллеры АСУ ТП и т. д. Однако существуют категории потребителей, требующих индивидуального подхода в решении вопроса гарантированного электроснабжения. Стандартные UPS допускают кратковременную перегрузку на выходе максимум до трех номинальных значений выходного тока. В частности, для запуска асинхронных двигателей, подключенных в качестве потребителей, такой перегрузочной способности стандартного UPS недостаточно, т. к. пусковые токи двигателей могут шестикратно превышать номинальный ток. Дополнительный фактор, что ток питания двигателя, получаемый от перегруженного UPS, не обладает синусоидальной формой, что может привести к нарушениям во время запуска, а также к полному отсутствию запуска. Проблему можно решить увеличением номинальной мощности UPS, но это приводит к удорожанию всей системы. Фирма APS Energia предлагает техническое решение для данной категории потребителей.



FAT – система гарантированного электроснабжения асинхронных электродвигателей

В промышленных системах различных отраслей в качестве одной из составляющих применяются приводные системы, которые должны бесперебойно вращаться электродвигателями, либо необходим старт двигателя в момент исчезновения напряжения в электрической сети. В качестве примера подобных приводных систем можно рассматривать:
• маслонасосы смазки подшипников турбогенераторов;
• механизмы турбогенераторов, поддерживающие вращения ротора после прекращения подачи пара в турбину;
• вентиляторы подачи выхлопных газов к дымоходам;
• мазутные насосы;
• циркуляционные насосы, водяные насосы, пополняющие котлы и т. п.

Одним из вариантов решения проблемы гарантированного электроснабжения вышеупомянутых приводных систем является использование двигателей постоянного тока с электронными регуляторами и резервным питанием от аккумуляторных батарей. К сожалению, существующие недостатки двигателей постоянного тока исключают повсеместное применение этих систем. К этим недостаткам относятся:
• большие габариты, а также стоимость двигателя постоянного тока по отношению к асинхронному двигателю;
• ограниченный срок службы из‑за износа коллектора и потребность в обслуживании;
• искрение коллектора.

Последний недостаток особенно нужно брать во внимание, когда двигатель используется в приводе масляных насосов или работает вблизи или внутри взрывоопасных производственных зон.

Этих недостатков лишена система, построенная на основе асинхронного двигателя и системы FAT, схема которой изображена на рисунке 2a.


Рис. 2а. Блок-схема FAT для питания асинхронного двигателя
<br>

В нормальном состоянии двигатель запитан от электрической сети через выпрямитель и преобразователь DC/AC. При исчезновении напряжения в электрической сети двигатель через этот же преобразователь бесперебойно переходит на питание от аккумуляторной батареи. Кроме того, при включении FAT обеспечивает плавный пуск двигателя за счет автоматического регулирования частоты напряжения питания двигателя, в результате чего отсутствуют пусковые токи и перегрузка силовых цепей на выходе FAT.

Представленная на рисунке 2а схема является стандартной схемой системы FAT. По желанию заказчика APS Energia может расширить функции системы, как показано на рисунках 2б и 2в.


Рис. 2б. Блок-схема FAT с возможностью гарантированного питания дополнительных потребителей

Рис. 2в. Блок-схема FAT для питания двигателя насоса с регулированием от датчиков давления или расхода в трубопроводе, в котором работает насос

Данная система обеспечивает гарантированное питание дополнительных потребителей за счет применения второго инвертора.

В данной системе возможность регулирования частоты напряжения, питающего двигатель, позволяет регулировать производительность насоса. Это обеспечивает стабилизацию давления или расхода в системе, к которой подключен насос.



Преимущества использования

системы FAT производства APS Energia
В качестве двигателя приводной системы используется очень простой и дешевый асинхронный электродвигатель.

В сети отсутствуют броски тока, потребляемого системой FAT при пуске двигателя. Рисунок 4б представляет запуск двигателя насоса, запитанного от системы FAT. Пусковой ток двигателя равен номинальному току, но при этом двигатель сразу после пуска развивает максимальный момент на валу. Данный режим работы достигается за счет автоматического регулирования частоты и напряжения питания на выходе FAT. Это значительно облегчает запуск любого двигателя, а особенно тяжелый запуск двигателя, например запуск мазутного насоса зимой. Для сравнения, момент на валу и протекание тока в двигателе, запитанном от электрической сети или от стандартного UPS, представлены на рисунке 4а.


Рис. 4 а, б. Сравнение момента асинхронного двигателя и его тока для случаев: а) двигатель запитан от электрической сети или от UPS; б) двигатель запитан от системы FAT

Путем подбора емкости аккумуляторной батареи в системе FAT обеспечивается требуемое время работы потребителей во время аварии в сети.

Путем введения в систему FAT обратной связи от приводной системы, например сигналов от датчиков давления или расхода трубопровода, можно легко регулировать параметры установок, в которых работают насосы, приводом которых являются асинхронные двигатели (регулируемая частота выходного напряжения FAT).

Путем установки дополнительных элементов в систему FAT:
• появляется возможность запитать дополнительных потребителей стабильным переменным напряжением;
• после запуска и синхронизации с напряжением сети двигатель, питающийся от FAT, может быть переключен на питание от электрической сети. При исчезновении напряжения в сети FAT выполнит обратное переключение и обеспечит работу двигателя от аккумуляторных батарей. Данное решение аналогично функции By-pass, используемой в стандартном UPS.

Путем установки дополнительного программатора система FAT может обеспечить, при больших мощностях и стартовых нагрузках, запуск двигателя в запрограммированном под его индивидуальные параметры режиме.

ООО «АПС ЭНЕРГИЯ РУС»
620144, г. Екатеринбург,
Московская ул., д. 195, оф. 901
Тел. (343) 344‑999-1 (2, 3)
Факс (343) 344‑999-0
E-mail: aps@apsenergia.ru, www.apsenergia.ru

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 01-02 (141-142) январь 2010 года:

  • Обновили спецтехнику
    Обновили спецтехнику

    Производственные филиалы ГУП «ТЭК Санкт-Петербурга» на 10 процентов обновили парк аварийно-восстановительной техники. ...

  • Россия уступила газовое лидерство
    Россия уступила газовое лидерство

    После Нового года по всем СМИ разнеслась новость: США обогнали Россию по объемам добычи газа впервые за последние 6 лет. ...

  • Первая сверхпроводящая
    Первая сверхпроводящая

    ФСК ЕЭС совместно с НТЦ электроэнергетики успешно завершили испытания первой в России высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии. ...

  • Награда «Молдавкабелю»
    Награда «Молдавкабелю»

    «Молдавкабель» – победитель конкурса «Приднестровское качество-2009». ...

  • Блиц

    Россия и Турция обменяются энергетическими активами. Такое решение принято по итогам встречи премьер-министра Владимира Путина с его турецким коллегой Реджепом Эрдоганом. В первую очередь речь идет о доступе к ресурсам Черного и Каспийского морей и газотранспортной системе Турции. Анкара также обещает оформить все разрешения на прокладку газопровода «Южный поток» до ноября текущего года. Помимо этого, вице-премьер России Игорь Сечин...