Способ надежного управления групповым частотно-регулируемым электроприводом
Владельцы патента RU 2463698:
Закрытое акционерное общество "Электропривод и Силовая Электроника" (RU)
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах. Технический результат - повышение надежности. В способе надежного управления групповым частотно-регулируемым электроприводом преобразователь частоты (ПЧ) (1) разгоняет электродвигатель (6) и обеспечивает его работу с частотой, отличной от сетевой. В этих режимах коммутаторы (2) и (4) включены, а (5), (8) и (9) разомкнуты. После разгона и при работе двигателя (6) с фиксированной сетевой частотой включен коммутатор (8), а коммутатор (4) отключен и ПЧ (1) не работает. Двигатель (7) не работает и находится в резерве. При авариях в двигателе (6) контроллер (10) вводит в работу резервный двигатель (7). При внутренних авариях и отказах ПЧ (1) контроллер (10) переводит установку в режим релейного управления с питанием от сети. Если объект аварии не выявлен (неклассифицированный отказ), контроллер (10) запирает ПЧ (1), отключает его коммутатором 4 от двигателя (6). ПЧ (1) кратковременно запускают вхолостую. Если авария повторяется, значит, она происходит в ПЧ (1), и он отключается. Вся установка переходит в релейный режим, и двигатель (6) воздействием контроллера (10) на коммутатор (8) подключается к сети (3). Если в процессе опробования ПЧ (1) на холостом ходу авария не повторяется, то контроллер (10) делает вывод о неисправности двигателя (6) и вводит в работу от ПЧ (1) двигатель (7), включая коммутатор (5). 1 ил.
Изобретение относится к области электротехники и используется в электроприводах.
Широко известен способ надежного управления групповым частотно-регулируемым электроприводом [1], при котором в случае отказа преобразователя частоты переходят на релейное управление электродвигателями.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является прототип [2] - способ надежного управления групповым частотно-регулируемым электроприводом, содержащим несколько асинхронных электродвигателей, которые связаны с сетью через сетевые коммутаторы, а с преобразователем частоты - через пусковые коммутаторы, управление коммутаторами и преобразователем осуществляется от контроллера, состоящий в регулировании частоты преобразователя и количества двигателей, подключенных к сети в зависимости от необходимой производительности, а после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатели подключают к сети или отключают, контролируют защитные параметры и при отказе одного электродвигателя в работу вводят резервный, а при отказе преобразователя переходят в релейный режим работы. Недостаток способа состоит в его низкой надежности, так как не все отказы могут быть однозначно классифицированы по двум группам - отказ двигателя и отказ преобразователя. При питании двигателя от преобразователя нельзя однозначно определить объект аварии. Так, например, повышенная утечка (ухудшение изоляции) или замыкание одной фазы на землю может быть как в преобразователе, так и в двигателе.
Целью изобретения является повышение надежности.
Поставленная цель достигается за счет того, что при неклассифицированном отказе отключают электродвигатель от преобразователя частоты и сбрасывают защиты преобразователя, производят его опробование на холостом ходу и в случае работоспособности преобразователя на холостом ходу подключают к преобразователю резервный электродвигатель и производят его разгон до необходимой частоты вращения.
На чертеже приведена схема для осуществления способа.
Преобразователь частоты (ПЧ) 1 через входной коммутатор 2 связан с сетью 3. Выход ПЧ 1 через выходные коммутаторы 4 и 5 связан с двигателями 6 и 7, один из которых резервный - 7. Через сетевые коммутаторы 8 и 9 двигатели 6 и 7 связаны с сетью 3. Контроллер 10 выходами соединен с управляющими входами коммутаторов 2, 4, 5, 8, 9 и ПЧ 1. На выходе ПЧ 1 установлены датчики 11, которые через блок 12 защит связаны с входом контроллера 10.
Способ осуществляется следующим образом.
ПЧ 1 служит для разгона электродвигателя 6 и обеспечения работы последнего с частотой, отличной от сетевой. В этих режимах коммутаторы 2 и 4 включены, а 5, 8, 9 разомкнуты и электродвигатель 6 получает питание от ПЧ 1. После разгона и при работе двигателя 6 с фиксированной сетевой частотой включен коммутатор 8, а коммутатор 4 отключен и ПЧ 1 не работает. Двигатель 7 не работает и находится в резерве. В процессе разгона двигателя 6 и при его работе от ПЧ 1 могут возникать аварийные ситуации. При авариях в двигателе 6 контроллер 10 вводит в работу резервный двигатель 7. В качестве примера такой аварии можно назвать срабатывание тепловой защиты двигателя, которая выполнена в составе ПЧ 1 электронным образом, или, например, неудачный пуск двигателя - заклинивание ротора. При внутренних авариях и отказах ПЧ 1 контроллер 10 переводит установку в режим релейного управления с питанием от сети. При работе двигателя 6 (7) от ПЧ 1 нельзя однозначно определить объект аварии. Так, например, повышенная утечка (ухудшение изоляции) или замыкание одной фазы на землю может быть как в ПЧ 1, так и в двигателе 6. В соответствии с предложением для таких повреждений контроллер 10 производит классификацию объекта аварии. Границей раздела для классификации отказа на отказ двигателя и отказ преобразователя является коммутатор 4. То есть к отказу преобразователя относятся и нарушения в кабеле, соединяющем ПЧ 1 с коммутатором 4, и повреждение его входных зажимов. Но могут быть сложно выявляемые отказы, то есть неклассифицируемые в системе преобразователь - двигатель. Для выявления таких отказов требуется тестирование преобразователя и двигателя раздельно. В случае если объект аварии не выявлен - неклассифицированный отказ, что фиксируется блоком 12 защит с помощью датчиков 11, контроллер 10 запирает ПЧ 1 и отключает его коммутатором 4 от двигателя 6. После этого производится кратковременный запуск ПЧ 1 вхолостую. Если авария повторяется, то это означает, что она происходит в ПЧ 1. В этом случае блок 12 защит дает сигнал контроллеру 10, который отключает ПЧ 1 от сети 3, а вся установка переходит в релейный режим и двигатель 6 воздействием контроллера 10 на коммутатор 8 подключается к сети 3. Если в процессе опробования ПЧ 1 на холостом ходу авария не повторяется, то контроллер 10 делает вывод о неисправности двигателя 6 и вводит в работу от ПЧ 1 резервный двигатель 7, включая коммутатор 5. Благодаря этим новым операциям и повышается надежность работы установки.
Источники информации
1. Патент RU №2154891 C1, кл. H02P 1/54, 1999 г.
2. Патент RU №2107780 С1.
Способ надежного управления групповым частотно-регулируемым электроприводом, содержащим несколько асинхронных электродвигателей, которые связаны с сетью через сетевые коммутаторы, а с преобразователем частоты - через пусковые коммутаторы, управление коммутаторами и преобразователем осуществляется от контроллера, и состоящий в регулировании частоты преобразователя и количества двигателей, подключенных к сети в зависимости от необходимой производительности, а после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатели подключают к сети или отключают, контролируют защитные параметры и при отказе одного электродвигателя в работу вводят резервный, а при отказе преобразователя переходят в релейный режим работы, отличающийся тем, что при неклассифицированном отказе отключают электродвигатель от преобразователя частоты и сбрасывают защиты преобразователя, производят его опробование на холостом ходу и в случае работоспособности преобразователя на холостом ходу подключают к преобразователю резервный электродвигатель и производят его разгон до необходимой частоты вращения.
