ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ РОССИЙСКИХ ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ
Корпорацией Триол (РФ) разработаны частотно-регулируемые электроприводы серии АТ (асинхронный транзисторный). Преобразователи частоты (ПЧ) с промежуточным звеном постоянного тока имеют IGBT или GTO-инвертор напряжения с ШИМ и оснащены многофункциональной микропроцессорной системой управления. В качестве элементной базы используются полупроводниковые приборы фирмы Semikron, возможно применение модулей фирм Toshiba, Fuji и др. В качестве формирователей управляющих сигналов для транзисторов IGBT — модулей в различных исполнениях АТ применены специальные интегральные драйверы разных фирм — Toshiba, Mitsubishi, Motorolla, IR, Semikron.
В электроприводах АТ могут использоваться практически все виды и типы асинхронных электродвигателей (АД) общепромышленных и специальных серий:
с короткозамкнутым и фазным ротором;
с различной кратностью пускового и максимального момента;
широкого спектра мощностей (от единиц до сотен киловатт) и частот вращения, в том числе многоскоростные, высокочастотные;
низковольтные класса напряжения 0,4 кВ и высоковольтные класса напряжения 3; 6; 10 кВ;
различного конструктивного исполнения, степени защиты и назначения.
В электроприводах серии АТ в основном реализованы принципы построения силовой части электропривода и системы управления, выполняемые функции, система защиты и сигнализации.
Серия электроприводов АТ включает в себя несколько рядов типоисполнений электроприводов различного назначения, характеризующихся различными техническими характеристиками, шкалой мощностей, режимами работы и функциональными возможностями.
В состав серии входят:
низковольтные (0,4 кВ) электроприводы рядов АТ04, АТ05,
АТ06;
электроприводы повышенного напряжения (0,66 кВ) рядов АТ08, АТ12;
высоковольтные класса 6(1 0) кВ трансформаторные электроприводы рядов АТ03, АТ09;
высоковольтные класса 6(10) кВ электроприводы прямого преобразования (бестрансформаторные) ряда АТ07.
Триол АТ04 — универсальный электропривод мощностью от 5 до 315 кВт для управления широким спектром рабочих машин и механизмов с различными режимами работы и высокими требованиями к статическим и динамическим характеристикам. Элементная база (IGB-транзисторы), схематические и конструктивные решения силовой части, микроконтроллер на основе цифрового сигнального процессора (DSP), интерфейс являются базовыми для большинства электроприводов серии АТ.
Триол АТ05 — предназначен для управления рабочими машинами и механизмами, работающими в режимах пуска, торможения, реверсирования с высокими значениями ускорения (замедления), а также с широким диапазоном изменения нагрузки. Обладает широкими функциональными возможностями, обеспечивает широкий диапазон регулирования скорости и момента с высокой точностью и быстродействием. Реализует 4-квадрантное управление АД, в том числе режим рекуперации энергии торможения в сеть. Ряд содержит 1 4 типоисполнений электроприводов мощностью от 7,5 до 31 5 кВт.
Триол АТ06 — объектно-ориентированный электропривод насосов, по сравнению с АТ04 имеет ограниченные функциональные возможности и характеризуется простотой в наладке и эксплуатации. Предназначен для автоматического управления производительностью насосных агрегатов и легко адаптируется в существующие системы автоматического управления и АСУ ТП. Имеет встроенный ПИД-регулятор. Шкала мощностей от 5 до 37 кВт.
Триол АТ08 — электропривод рабочих машин и механизмов с приводными АД на напряжение 0,66 кВ. Отличаются от АТ04 элементной базой силового канала ПЧ (диодно-тиристорные и транзисторные IGВT-модули с более высоким напряжением 1700, 1800 В). Режимы работы, алгоритмы управления и микроконтроллер те же, что и у АТ04. Конструкция АТ08 имеет более высокую степень защиты в отношении пыле- и влагонепроницаемости, а также механической прочности. Шкала мощностей от 160 до 450 кВт.
Триол АТ03 — высоковольтный 6(10) кВ трансформаторный электропривод на основе низковольтных (0,4 кВ) IGB-транзисторных ПЧ с входным (сетевым) понижающим и выходным повышающим силовыми трансформаторами. Наращивание мощности АТ03 осуществляется параллельным соединением групп низковольтных ПЧ. Предназначен для регулирования скорости насосов и вентиляторов, приводимых АД с напряжением 3, 6 и 10 кВ. В электроприводе реализовано частотное управление АД, заключающееся во взаимосвязанном регулировании частоты и напряжения. Закон изменения напряжения и частоты программируется.
Функциональная схема электропривода Триол АТ03 изображена на рис.
Силовые трансформаторы могут поставляться: сухие, масляные (герметизированные с расширительным бачком), заполненные негорючей экологически чистой жидкостью, имеющие различную степень защиты, обеспечиваемую оболочками.
Рис. Функциональная схема частотно-регулируемого электропривода Триол АТ03:
В — силовой полууправляемый (тиристорно-диодный) выпрямитель; ФС — силовой LC-фильтр звена постоянного напряжения; АИН — транзисторный (IGBT) автономный инвертор напряжения; ДН — датчик напряжения; Дт — датчик тока; ИП — источник питания; МК — микропроцессорный контроллер; ФИ — формирователь управляющих сигналов транзисторов (драйвер); ПУ — пульт управления; УВВ — устройства ввода/вывода (внешний интерфейс); TV1, TV2 — входной (понижающий) и выходной (повышающий) силовые трансформаторы; L — реактор; Ф2В — выходной фильтр
Ряд АТ03 содержит 12 типоисполнений электроприводов мощностью от 1 60 до 1 600 кВт.
Триол АТ07 — мощный (от 2 до 5 МВт) высоковольтный (6 кВ) бестрансформаторный электропривод с высоковольтным ПЧ. В схеме ПЧ использованы комбинированные силовые ключи, состоящие из GTO-тиристоров и коммутирующих МОП-транзисторов. Охлаждение силовых элементов ПЧ масляное. Применяется для электропривода насосов, вентиляторов, компрессоров и других рабочих машин в целях энергосбережения за счет регулирования скорости взамен дросселирования. Могут применяться в качестве регулируемых электроприводов газоперекачивающих агрегатов.
Имеет 6 типоисполнений:
1 -й габарит — 1 600, 2000, 2500 кВт; 2-й габарит — 3200, 4000, 5000 кВт.
Триол АТ09 — высоковольтный трансформаторный электропривод структуры АТ03 с использованием ПЧ на напряжение 0,66 кВ.
Предназначен для регулирования производительности насосов, вентиляторов и других турбомашин. Выполнен на основе транзисторного (IGBT) ПЧ с входным (сетевым) понижающим и выходным повышающим трансформаторами. Использование напряжения 660 В обеспечило возможность увеличить мощность единичного модуля транзисторного преобразователя до 450 кВт. Благодаря этому преобразовательная часть АТ09 имеет лучшие по сравнению с АТ03 массогабаритные показатели. Преобразователь частоты электропривода АТ09 выполнен на современных мощных транзисторных (IGBT) и диодно-тиристорных модулях повышенного напряжения (1700, 1800 В). За счет использования специальных выходных фильтров решена задача совместной работы IGBT-преобразователей с высокочастотным ШИМ-управлением и серийных высоковольтных трансформаторов.
Триол АТ12 — специальный электропривод, предназначенный для управления рабочими машинами, в которых используются приводные АД с нестандартным напряжением питания — от 660 до 2000 В. ПЧ электропривода выполнен на базе транзисторного (IGBT) автономного инвертора напряжения с ШИМ-управлением. Использование высоковольтных на напряжение до 3,3 кВ силовых диодно-тиристорных и IGBT-модулей обеспечило возможность создания ряда исполнений ПЧ электропривода АТ1 2 с широкой шкалой выходного напряжения от 600 до 2000 В. В зависимости от сочетания значений напряжения сети и АД с учетом напряжения ПЧ в состав АТ12 входят входной или выходной или оба согласующих трансформатора.
Номинальные параметры, состав и конструктивное исполнение электропривода АТ12 определяются требованиями конкретного механизма и объекта эксплуатации.
Триол СТ10 — высоковольтный синхронный электропривод с промежуточным низковольтным ПЧ и согласующими сетевым понижающим и выходным повышающим трансформаторами. ПЧ электропривода СТ1 0 выполнен на базе транзисторного (IGBT) инвертора и оснащен микропроцессорной системой управления. Напряжение ПЧ — 380, 660 либо 1140 В в зависимости от типа электропривода. Наращивание мощности электропривода осуществляется параллельным соединением ряда однотипных низковольтных модулей.
Для управления возбуждением синхронного двигателя СТ10 содержит низковольтный тиристорный выпрямитель с системой автоматического регулирования тока возбуждения.
Предназначены для регулирования скорости и автоматического управления режимами работы насосов и вентиляторов, приводимых синхронными двигателями на напряжение 6( 1 0) кВ мощностью от 320 до 1 600 кВт.
