Расчет мощности, выбор электродвигателя и преобразователя частоты для привода технологической машины

7. Экранированный кабель для сигналов управления и контроля (в тех случаях, когда требуется

несколько проводников, должны использоваться провода сечением 0,5 мм2).

8. Экранированный кабель для подключения тормозного сопротивления.

Экранирующая оболочка кабелей 6, 7, 8 должна быть заземлена с обоих концов. Экранирование

не должно иметь разрывов. Промежуточные  клеммники должны находиться в экранированных

металлических коробках, отвечающих требованиям ЭМС.

9. Винт для заземления. 
8. Заземление

Заземление — это преднамеренное соединение нетоковедущих элементов оборудования, которые в результате пробоя изоляции могут оказаться под напряжением, с землёй. Заземление состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем.

 

Исходные данные:

Длина вертикального заземлителя	L = 3 м
Диаметр вертикального заземлителя	d = 12 мм
Заглубление вертикального заземлителя	t = 0,7 м
Толщина верхнего слоя грунта	H = 1м
Ширина(диаметр) горизонтального заземлителя	b = 12мм
Сезонный климатический коэффициент-вертикальный заземлитель	Cg = 1,6
Сезонный климатический коэффициент-горизонтальный заземлитель	Сg = 1,6
Удельное сопротивление верхнего слоя грунта	р1 = 100 Ом/м
Удельное сопротивление нижнего  слоя грунта	р2 = 100 Ом/м
Нормируемое значение заземления	Rн = 10 Ом
Коэффициент использования заземлителей	= 0,78

 

 

 

Расчет

 

Эквивалентное удельное сопротивление	= 103,8961 Ом/м
Сопротивление вертикального заземлителя	= 36,2298 Ом
Сопротивление контура	= 10,3896
Предварительное количество вертикальных заземлителей	= 3,4871 шт
Длина горизонтального заземлителя	= 5,2307 м
Суммарное сопротивление верт. и гор. заземлителей	= 13,7228 Ом
Расстояние между вертикальными  заземлителями	К= 1,5÷3 м
Расстояние от центра вертикального  заземлителя до поверхности земли	Т = 2,2 м
Количество вертикальных заземлителей	= 4 шт

 

9. Тепловая  защита двигателя

 

Тепловая  защита двигателя обеспечивается с  помощью преобразователя двумя  способами:

• прямая " путем обработки сигналов терморезисторов, расположенных в обмотках двигателя;

• косвенная " с помощью встроенного теплового  реле. Косвенная тепловая защита обеспечивается за счет непрерывного расчета теоретического нагрева двигателя.

Микропроцессорная система рассчитывает теоретический  нагрев двигателя на основе:

• рабочей  частоты;

• тока, потребляемого  двигателем;

• времени  работы;

• максимальной окружающей температуры 40 °C вблизи двигателя;

• типа вентиляции двигателя (естественная или принудительная).

Тепловая  защита настраивается от 0,2 до 1,5 номинального тока преобразователя. Она должна соответствовать  значению номинального тока двигателя, приведенного на заводской табличке.

Примечание: хранимое значение теплового состояния двигателя возвращается к нулю при отключении питания системы управления преобразователя.

 

Двигатели с  естественной вентиляцией:

кривые отключения зависят от частоты двигателя.

Двигатели с  принудительной вентиляцией:

Должна рассматриваться  только одна кривая отключения при 50 Гц вне зависимости от частоты двигателя.

 

 

• Тепловая защита преобразователя

Тепловая  защита преобразователя осуществляется с помощью терморезистора, установленного на радиаторе или встроенного  в силовой модуль.

 

• Тепловая защита транзисторов IGBT

Преобразователь осуществляет интеллектуальное управление частотой коммутации в зависимости  от температуры IGBT.

Если возможности  по току преобразователя превышены (например: величина тока больше

номинального  тока преобразователя при нулевой  частоте напряжения на статоре), то индицируется предупреждение и счетчик  времени запускается после появления  предупреждения

 

Переключатель SW2

Переключатель дискретного входа LI6 (SW2) позволяет  использовать этот вход в качестве:

- дискретного  входа, устанавливая переключатель  в положение LI (заводская настройка);

- защиты  двигателя с помощью терморезисторов,  устанавливая переключатель в  положение PTC

 

 

10. Рекомендации по установке

В зависимости  от применения преобразователя частоты  его установка потребует соблюдения некоторых мер предосторожности и применения соответствующих принадлежностей.

Установите  преобразователь в вертикальное положение:

• избегайте  его расположения рядом с нагревательными  элементами;

• оставьте достаточно места, чтобы воздух, необходимый  для охлаждения устройства, мог

циркулировать снизу вверх.

 

 

 

При снятии защитной крышки с верхней части  преобразователя степень защиты становится IP 20.

 

Способы установки:

 

 

 

 

УСТАНОВКА

1. Приемка преобразователя частоты

•Убедитесь, что обозначение преобразователя  частоты на заводской табличке соответствует  тому, что указано на прилагаемом  упаковочном листе и в спецификации

•После снятия упаковки удостоверьтесь, что Altivar не был  поврежден при транспортировке

 

2. Проверка сетевого питания

• Убедитесь, что напряжение сети совместимо с  диапазоном напряжения питания преобразователя  частоты 

 

3. Установка преобразователя

• Произведите  установку ПЧ в соответствии с  рекомендациями данного документа

• Установите и подключите дроссель постоянного  тока 

• Установите необходимое внутреннее и внешнее  дополнительное оборудование

 

4. Подключение преобразователя

• Подключите двигатель, убедившись, что соединение обмоток соответствует напряжению сети

•Подключите сетевое питание, убедившись

сначала, что  напряжение отключено

• Подключите цепи управления

• Подключите цепи задания скорости

 

Кривые уменьшения номинального тока

Кривые уменьшения номинального тока преобразователя (In) в зависимости от температуры, частоты  коммутации и способа установки.

Для промежуточных  значений температур (например, 55 °C) интерполируйте значение между двумя кривыми.

ATV61HD30N4

 
11. Техника безопасности  при эксплуатации преобразователя  частоты

 

Общие сведения.

 

Некоторые части преобразователя могут  находиться под напряжением. Поверхности  могут быть горячими.

Снятие  защитной крышки, использование не по назначению, неправильная установка  или эксплуатация могут привести к травматическим последствиям или  повреждению оборудования. Все операции, связанные с установкой, вводом в  эксплуатацию, а также техническим  обслуживанием, должны проводится квалифицированным  персоналом.

Преобразователь IVV не предназначен для использования в качестве бытового электроприбора.

Данные  преобразователи могут излучать радиопомехи. Для устранения проблем, связанных с электромагнитной совместимостью (ЭМС), следует использовать  специальные  меры.

 

Установка.

 

Избегайте чрезмерного механического воздействия  на преобразователь частоты. При  монтаже преобразователя, окружающая среда и используемые инструменты  не должны способствовать накоплению электростатических зарядов, поскольку  данные изделия чувствительны к  их воздействию.

 

Электрическое соединение.

 

Во время  работы с преобразователями под  напряжением необходимо соблюдать  требования по технике безопасности. Монтаж и установку изделий необходимо проводить с учетом всех соответствующих  норм (в том числе, ПУЭ – «Правил  устройства электроустановок»)

 

Эксплуатация.

 

Системы с преобразователями  могут быть дополнительно укомплектованы защитными  и управляющими устройствами, обеспечивающими  требуемый уровень электробезопасности (например, в цепи между питающей сетью и преобразователем может  устанавливаться соответствующее  УЗО – устройство защитного отключения)

При срабатывании защиты необходимо проанализировать причину этого срабатывания и  принять соответствующие меры: уменьшить  нагрузку привода, изменить длительность работы, устранить причину коротких замыканий, установить дроссели, фильтры  ЭМС и т.д. Не пытайтесь повторно запускать привод после его блокировки, не разобравшись в причине и не устранив ее. Ввод в эксплуатацию и  надзор за правильной эксплуатацией  должен осуществляться только специалистами.

 

Так же:

• Запрещается прикасаться к компонентам под напряжением и силовому соединению непосредственно после отключения привода от напряжения силового питания, поскольку конденсаторы могут быть заряжены.
• Запрещается подключение силового питания к приводу чаще, чем один раз в три минуты.

Во время  эксплуатации необходимо закрыть все  защитные крышки и двери шкафа, где  установлены преобразователи

• Вскрытие преобразователя частоты не допускается!
• Опасность поражения электрическим током.
• После отключения питания конденсаторы долго сохраняют заряд. Прежде чем приступать к обслуживанию, после отключения должно пройти не менее 3 минут.
• Запрещено подключать электропитание к выходным клеммам U V W и управляющими выводами преобразователя.
• Запрещено устанавливать коммутационную аппаратуру между преобразователем и двигателем.
• При использовании УЗО его установку производить между питающей сетью и преобразователем.

Не допускается  повторного подключения двигателя  после срабатывания защит без  обнаружения и устранения причины  этого срабатывания 
Заключение

Энергосбережение, увеличение производительности, повышение конкурентоспособности  не возможно без применения современного комплектного автоматизированного  электропривода.

В настоящее время основным потребителем электроэнергии, порядка 80% от вырабатываемой электроэнергии, является электропривод.

Доля асинхронного электропривода, в приводе машин и механизмов, составляет порядка 75 % с тенденцией к постоянному увеличению.

Такая тенденция связана  с тем, что с одной стороны, применение современных электропроводящих  и изоляционных материалов в производстве асинхронных двигателей, позволяет  повышать его энергетические характеристики, тем самым, обеспечивая экономию электроэнергии в традиционных областях применения асинхронных двигателей.

С другой стороны, современный  уровень развития электроники, обеспечивший производство недорогих, надежных, быстродействующих, простых в эксплуатации преобразователей частоты, стал основой для внедрения  регулируемого электропривода, позволяющего экономить электроэнергию, за счет более точного учета особенностей работы исполнительных механизмов и  улучшения условий работы самого асинхронного двигателя. Развитые и  разнообразные устройствами визуализации, возможность совместной работы с  компьютером, обеспечивают удобную диспетчеризацию, учет и анализ потребления электроэнергии.

Простота ввода в эксплуатацию преобразователей частоты, позволяет  заказчику частично или полностью  автоматизировать свое производство своими силами (малыми затратами), т.е. значительно повысить производительность, снизить количество сотрудников и требуемого оборудования на единицу продукции.