Преобразователи частоты серии ПЧ "ОМЕГА-2" для асинхронных электродвигателей

Описание и основные характеристики

Применение преобразователей частоты ПЧ "ОМЕГА-2" позволяет:

• снизить расход электроэнергии на 30-50%;
• увеличить срок службы электродвигателя и приводимых механизмов;
• экономить воду и исключить гидроудары в системах водоснабжения;
• сократить эксплуатационные расходы;
• управлять электроприводом в соответствии с требуемым технологическим процессом.

Серия ПЧ "ОМЕГА-2" включает 16 преобразователей разных мощностей (см. таблицу).
Силовая часть реализована на современных IGBT и диодных модулях, выпускаемых ПАО "Электровыпрямитель".

ПЧ "ОМЕГА-2" является улучшенным продолжением серии преобразователей "ОМЕГА 1". При его разработке учитывались последние достижения промышленности и опыт эксплуатации ПЧ "ОМЕГА-1". Применение DSP контроллера, многослойных печатных плат и поверхностного монтажа позволили существенно уменьшить габариты системы управления, при этом значительно возросла гибкость настройки и повысилась надежность, а также остался значительный запас для наращивания новых функций и улучшения потребительских качеств. Улучшенная система охлаждения позволяет силовым полупроводниковым модулям работать в более комфортных условиях, что положительным образом влияет на долговечность работы. Применение двухстрочного жидкокристаллического дисплея позволяет в удобной для пользователей форме программировать необходимые параметры и режимы, а также просматривать параметры процесса. Применение векторного способа формирования ШИМ позволяет повысить устойчивость работы и увеличить момент на низких выходных частотах и уменьшить собственные динамические потери в ПЧ.

Структура условного обозначения:

ПЧ-ТТПТ-ХХХ-380-50-2-УХЛ4

ПЧ - преобразователь частоты

Т - род тока питающей сети: трехфазный

Т - род тока на выходе: трехфазный

П - способ охлаждения: принудительное воздушное

Т - вид основных силовых полупроводниковых приборов: транзисторы

ХХХ - номинальный выходной ток (фазный), А

380 - номинальное выходное напржение (линейное), В

50 - номинальная частота выходного напряжения, Гц

2 - код модификации преобразователя

УХЛ4 - вид климатического исполнения и категория размещения по ГОСТ15150

Основные характеристики ПЧ “ОМЕГА-2”

Питающая сеть	3х380В, +10%, -15%, 50/60 Гц;
Выходное напряжение	3х(0 ... 380) В, 2%;
Выходная частота	1 … 60 Гц, 0,1%, при необходимости максимальная выходная частота может быть увеличена до 200 Гц;
Ток перегрузки	125% в течении 300 с. при времени усреднения 10 минут;
Коэффициент полезного действия	не менее 0,97 при номинальном токе;
Коэффициент мощности сети	не менее 0,95;
Коэффициент гармоник выходных токов	не более 5% при выходной частоте 50 Гц

 

Основные режимы работы ПЧ “ОМЕГА-2”

Все преобразователи серии ПЧ “ОМЕГА” построены по единой идеологии и обеспечивают работу электропривода в нескольких режимах:

• ручное регулирование выходной частоты со встроенного или дистанционного пульта управления;
• плавный разгон электродвигателя с заданным темпом;
• разгон по предельным (заданным) значениям тока фаз электродвигателя;
• плавное торможение электродвигателя;
• торможение электродвигателя по предельному значению напряжения в звене постоянного тока;
• торможение АД постоянным током;
• останов АД на выбеге;
• режим самозапуска преобразователя после перебоев питания;
• режим автоматического поддержания значения технологического параметра (давления, температуры, уровня и т. д.);
• управление дополнительным двигателем в режиме автоматического поддержания значения технологического параметра;
• режим компенсации колебаний скольжения при работе электродвигателя на механизм с большим моментом инерции;
• режим автоматического управления параметром в соответствии с заданной зависимостью изменения параметра от времени суток (дискретность 1 мин.);
• работа в режиме ослабленного магнитного поля при скоростях вращения электродвигателя выше номинальной;
• работа на заранее определенных выходных частотах;
• пропуск резонансных частот;
• работа от внешнего аналогового сигнала;
• работа под управлением по каналу RS-232 или RS-485;
• работа на электропривод с большим пусковым моментом;
• реверсэлектродвигателя.

Дополнительное оборудование

По требованию заказчика преобразователи частоты "ОМЕГА-2" могут комплектоваться:

• пультом дистанционного управления;
• датчиком технологического параметра (давления, температуры, уровня, расхода и т. д.);
• коммутационной и защитной аппаратурой при работе на группу электродвигателей;
• дополнительными выходными фильтрами;
• блоком внешнего тормозного резистора.

Система управления

Система управления, одинаковая для всех исполнений преобразователей данной серии, реализована на современной элементной базе и предоставляет пользователю достаточно широкие возможности.
Микроконтроллер вырабатывает сигналы управления IGBT с регулируемым "мертвым" временем, с защитой от коротких открывающих импульсов. Несущая частота ШИМ переменная, в базовом варианте программного обеспечения выбрана равной 2,5 кГц.

С местного пульта управления могут быть запрограммированы все основные параметры, описывающие работу привода:

• режим работы преобразователя;
• начальное направление вращения
• время разгона электродвигателя;
• время торможения электродвигателя;
• способ торможения (выбегом или с включением тормозного резистора или постоянным током);
• время и начальное значение частоты при пуске для повышенных пусковых моментов привода;
• время, через которое осуществляется самозапуск привода после восстановления напряжения сети;
• величина поддерживаемого параметра при работе в автоматическом режиме;
• границы диапазона изменений значений поддеживаемого параметра;
• пропорциональный и интегральный коэффициенты ПИ-регулятора;
• программирование зависимости величины контролируемого параметра от времени;
• параметры работы дополнительного двигателя при работе в автоматическом режиме;
• минимальная выходная частота преобразователя;
• параметры кривой U (F) (задается 5-ю точками) для управления приводом при разных характерах нагрузки, если закон U/F=const не удовлетворяет заказчика;
• пропускаемые приводом резонансные частоты и диапазоны пропуска;
• максимальные выходные токи фаз (для защиты по току);
• выходной ток фазы, при котором начинает работать алгоритм ограничения скорости разгона;
• максимально допустимый ток в звене постоянного тока преобразователя;
• пароль для исключения доступа к программированию преобразователя некомпетентными лицами;
• установка часов реального времени;

На местном пульте управления имеются индикаторы наличия напряжения сети, состояния преобразователя - ГОТОВ, РАБОТА, АВАРИЯ, направления вращения электродвигателя.

На двухстрочный жидкокристаллический индикатор могут быть выведены многие параметры процесса (выходные напряжения, ток, частота, мощность, время, значение технологического параметра и др.).
В случае аварийного отключения информация о виде и времени отключения записывается в энергонезависимую память и может быть просмотрена в любой момент (фиксируются 40 последних аварийных отключений).

При работе преобразователя пользователь может с местного или дистанционного пульта, а также с ПК по каналу RS-232/485 управлять частотой, уставкой технологического параметра, реверсировать электродвигатель, а также с местного пульта или с ПК менять любые параметры преобразователя.

В преобразователе реализованы многочисленные функции защиты, в числе которых:

• от повышения напряжения сети выше заданного уровня;
• от понижения напряжения сети ниже заданного уровня;
• от нарушения функционирования микропроцессорного ядра;
• от повышения напряжения в звене постоянного тока выше заданного уровня;
• от повышения тока в каждом из IGBT - модулей;
• от короткого замыкания в нагрузке;
• от повышения тока в звене постоянного тока выше заданного уровня;
• от повышенной температуры охладителя IGBT - модуля ;
• время-токовая защита.

Интерфейс пользователя

В системе управления преобразователя предусмотрено достаточно большое количество сигналов, представляющих интерфейс пользователя. Базовая конфигурация интерфейса содержит максимальный набор сигналов.

В зависимости от потребностей заказчик может изменить базовую конфигурацию интерфейса пользователя, выбирая из указанных ниже сигналов необходимые.

1. Восемь гальванически развязанных цифровых входов, к которым может быть подключен дистанционный пульт управления производства ПАО "Электровыпрямитель" со следующими закрепленными функциями (8 кнопок) - СТАРТ, СТОП, ЧАСТОТА ВЫШЕ, ЧАСТОТА НИЖЕ, ТОЛЧОК, РЕВЕРС, 2 программируемых.
   Изменив программу, можно изменить функции входов дистанционного пульта.
   Можно применить также нештатный пульт.
2. Восемь переключателей типа "сухой перекидной контакт" со следующими закрепленными функциями:
   ГОТОВ, РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТЬ, прямое направление вращения, обратное направление вращения, включение дополнительного АД, 2 программируемых.
3. Два гальванически развязанных аналоговых входа, к которым может быть подключен датчик параметра (например, давления) в форматах 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА, или любое уст-ройство пользователя (например, потенциометр для ручного управления частотой).
4. Два гальванически развязанных аналоговых выхода в форматах 0-20 мА или 4-20 мА. Потребитель может запрограммировать на эти выходы величины токов, напряжений, частоты, параметра, и т.д.. Эти выходы могут быть использованы для индикации необходимых величин на дистанционном пульте управления.
5. Гальванически развязанный последовательный канал RS-232 или RS-485 для связи с управляющей ЭВМ.

Конструкция и охлаждение

Исполнения преобразователей частоты мощностью до 15 кВт представляют собой настенные шкафы, остальные - напольные шкафы одностороннего обслуживания, степени защиты IP21, категории размещения УХЛ4. Охлаждение принудительное.

Показатели надежности

Средняя наработка на отказ - не менее 20 000 часов;
Средний срок службы - не менее 15 лет;
Средний ресурс - 45 000 часов при γ = 80%;
Среднее время восстановления - не более 1 часа.

Основные технические характеристики преобразователей частоты серии ПЧ-ТТПТ

Коммерческое обозначение преобразователя	Обозначение преобразователя по ГОСТ26284-84	Выходной ток фазы (А)	Номинальная мощность преобразователя (кВА)	Максимальная мощность подключаемого электродвигателя (кВт)	Размеры (мм)			Масса (кг)
					L	B	H
ОМЕГА-2-1,5	ПЧ-ТТПТ-04-380-50-2-УХЛ4	4	2	1,5	263	149	386	16
ОМЕГА-2-3	ПЧ-ТТПТ-08-380-50-2-УХЛ4	8	4	3	289	163	470	21
ОМЕГА-2-5,5	ПЧ-ТТПТ-16-380-50-2-УХЛ4	16	10,5	5,5	289	163	470	22
ОМЕГА-2-7,5	ПЧ-ТТПТ-20-380-50-2-УХЛ4	20	13,1	7,5	289	163	470	22
ОМЕГА-2-11	ПЧ-ТТПТ-25-380-50-2-УХЛ4	25	16,4	11	340	215	515	24
ОМЕГА-2-15	ПЧ-ТТПТ-32-380-50-2-УХЛ4	32	21	15	340	215	515	25
ОМЕГА-2-22	ПЧ-ТТПТ-50-380-50-2-УХЛ4	50	32,8	22	538	422	1040	120
ОМЕГА-2-37	ПЧ-ТТПТ-80-380-50-2-УХЛ4	80	52,5	37	538	422	1040	130
ОМЕГА-2-55	ПЧ-ТТПТ-125-380-50-2-УХЛ4	125	82	55	750	450	1470	173
ОМЕГА-2-75	ПЧ-ТТПТ-160-380-50-2-УХЛ4	160	105	75	750	450	1470	175
ОМЕГА-2-90	ПЧ-ТТПТ-200-380-50-2-УХЛ4	200	132	90	750	450	1470	180
ОМЕГА-2-110	ПЧ-ТТПТ-250-380-50-2-УХЛ4	250	165	110	800	600	1600	300
ОМЕГА-2-160	ПЧ-ТТПТ-320-380-50-2-УХЛ4	320	211	160	800	600	1600	320
ОМЕГА-2-200	ПЧ-ТТПТ-400-380-50-2-УХЛ4	400	263	200	1350	600	1900	430
ОМЕГА-2-250	ПЧ-ТТПТ-500-380-50-2-УХЛ4	500	329	250	1350	600	1900	435
ОМЕГА-2-315	ПЧ-ТТПТ-630-380-50-2-УХЛ4	630	415	315	1350	600	1900	440

 

Формулирование заказа

В заказе просим Вас указать:

• обозначение ПЧ "ОМЕГА-2" необходимой мощности;
• характер нагрузки;
• набор интерфейсов;
• набор дополнительного оборудования (при необходимости);
• Ваши реквизиты;
• телефоны технических специалистов.

Заказчику предлагается

• комплектная поставка (включая набор интерфейсов и оборудования при необходимости);
• оперативное гарантийное обслуживание (1 год);
• надежное послегарантийное обслуживание и снабжение запасными частями;
• комплекс инжиниринга:
• обследование;
• монтаж;
• наладка;
• обучение персонала;
• разработка преобразователей по требованию заказчика.