Каргапольцев В.П., Симахин И.Я. Статья Система защиты и диагностики электродвигателей

[ДонНТУ]

[Портал магистров]

Электронная библиотека

тема магистерской работы «Разработка и исследование цифровой системы контроля параметров асинхронного двигателя»

Статьи из Internet

     Авторы: В.П.Каргапольцев, И.Я.Симахин

Автоматизированная система защиты и диагностики парка электродвигателей промышленного предприятия

     Анотация: рассмотрены три направления развития систем защиты: механические, электромеханические, электронные.

   На сегодняшний день существует три направления развития систем защиты: механические, электромеханические, электронные.

   К первой группе относятся различные механические устройства, обеспечивающие разрыв вала двигателя с нагрузкой при перегрузках двигателя (фрикционные муфты). Электромеханические системы осуществляют контроль величины тока нагрузки и отключают питающую сеть при перегрузках и коротких замыканиях (автоматический выключатель с тепловым и электромагнитным расцепителями).

   Для повышения эффективности и снижения стоимости конечного продукта специалисты предприятий различных отраслей промышленности реализуют проекты, направленные на модернизацию электропривода машин и механизмов. Наиболее рационально эти цели могут быть достигнуты применением электронных систем защиты. В настоящее время разработаны различные методы определения режима работы двигателя. Наибольшее распространение получили две идеологии: угло-фазовый метод, реализованный в большинстве импортных дорогостоящих устройств, и контроль параметров двигателя по величине действующего тока в каждой из питающих фаз. Второй метод положен в основу работы монитора тока двигателя (МТД), разработанного кировским предприятием «Энергис» на основе 12-летнего опыта работ по обеспечению безаварийного режима работ электродвигателей (фото.1). С одной стороны, он может предотвратить поломки оборудования и травмы персонала, подавая сигналы управления при неноминальной нагрузке двигателя. С другой стороны, при своей сравнительно небольшой стоимости, монитор с успехом заменяет более дорогое и трудоемкое в обслуживании оборудование.

   Монитор имеет набор различных выходных сигналов (реле, стандартный токовый и др.), а также органов управления (кнопки, переключатели, различные интерфейсы), и может быть легко встроен в различные системы управления и автоматизации промышленного оборудования. МТД кроме доступной для российских производителей цены, обладает целым рядом преимуществ. Наличие функции автоматической настройки позволяет простым и доступным способом получить высокоэффективную защиту от недогрузки или перегрузки вследствие заклинивания, обрыва ремня или цепи, сухой работы или поврежденния подшипников. Возможности МТД включают в себя: - задержку при реверсе двигателя от 1 до 99 секунд; - задержку отключения двигателя при перегрузке (недогрузке) от 1 до 99 секунд; - отображение текущего тока любой фазы на дисплее. Действующее значение тока нагрузки в каждой фазе измеряется при помощи трех гальванически изолированных датчиков тока.

   Простое и удобное меню позволяет запрограммировать параметры срабатывания МТД: - перегрузка относительно номинального тока; - недогрузка относительно номинального тока; - время задержки перед включением двигателя в противоположном направлении (реверс) ; - время задержки отключения при 4-х кратной перегрузке; - время задержки отключения при перегрузке; - время задержки отключения при недогрузке.

   Основные свойства МТД. При активации режима автоматической настройки, обычно при первом запуске, МТД по истечении 15 секунд записывает номинальный ток двигателя и устанавливает параметры защиты. Наличие возможности установки величины перегрузки и недогрузки, а также длительности задержки срабатывания защиты при возникновении аварии позволяет реализовать в одном приборе функции монитора недогрузки и монитора перегрузки. МТД защищает электрооборудование от следующих аварийных ситуаций: - превышение номинального тока в 4 раза; - перегрузка; - недогрузка; - обрыв любой из фаз.

   В 2004 году кировское предприятие «Энергис» провело ряд исследований по проблемам диспетчеризации производственных обьектов в контексте контроля защитой и управления оборудованием с асинхронным электроприводом. В результате удалось сформулировать и воплотить новое функциональное решение - монитор тока с приемо/передачей данных (МТД - RS). Появилась дополнительная возможность контролировать работоспособность и экономичность электрооборудования, собирая временные графики по величинам тока, напряжения, полной потребленной мощности. Так выглядят основные характеристики нового монитора (рис.2):

   НАЗНАЧЕНИЕ. Монитор тока двигателя c функцией обмена данными и управлением по интерфейсу RS-485 (МТД-RS) в комплекте с первичными преобразователями - датчиками тока предназначен для измерения тока и защитного отключения нагрузки в сетях переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В и номинальными токами нагрузки от 1 до 250 А. Для местного визуального контроля применен двухстрочный 16-миллиметровый ЖКИ-индикатор с постоянной подсветкой. Прибор МТД-RS может быть использован в системах контроля, управления и защиты при выполнении технологических процессов в разных отраслях промышленности, сельского хозяйства и жилищно-коммунальной сферы.

   ПРИМЕНЕНИЕ:

защитное отключение нагрузки при возникновении аварийных ситуаций в питающей сети и в нагрузке;
защита трехфазных двигателей: насосов, систем вентиляции, компрессоров, конвейеров, мельниц;
защита нагревательного оборудования (ТЭНы);
защита осветительного оборудования.

   ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ:

активация функций и изменение заводских уставок потребителем;
защитное отключение электроустановок в системах переменного тока;
контроль и индикация тока, напряжения, мощности и частоты каждой фазы;

передача информации через последовательный стык RS-485 на ЭВМ верхнего уровня по специальному протоколу, обеспечивающему защиту информации от искажения и потерь;

дистанционная установка настроек самого прибора и настроек на нагрузку: допустимых пределов тока, напряжения, частоты питающей сети, времени длительной перегрузки, времени срабатывания защиты превышения допустимых параметров, времени срабатывания защиты обрыва фазы, защитного времени переключения реверса питающих фаз;

дистанционная диагностика функций прибора.

   ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

электропитание МТД-RS осуществляется от одной фазы трехфазной электрической сети напряжением 220 В +10-15%, частотой 50 Гц 1 Гц;

номинальная мощность нагрузки должна находиться в пределах 1-110 кВт;
МТД-RS содержит два встроенных реле переменного тока 4 А - 220 В;

длина линии, соединяющей МТД-RS с датчиками тока - не более 30 м.

   ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (рис.3):

защита двигателей насосов станции от аварийных режимов работы (перегрузка по току, обрыв фазы, перекос фаз, чередование фаз);

ограничение пикового потребления электроэнергии путем блокирования одновременного включения насосов;

ведение статистики работы насосов;
включение/ отключение насосов по графику заданному пользователем.

   Количество реализованных функций, простота и удобство в работе, а также невысокая цена для оборудования такого класса делают МТД лидером среди защитных приборов и оборудования. Опыт применения мониторов в промышленности показывает, что установка МТД на двигатели мощностью 7,5 кВт и более экономически оправдана даже по стоимости перемотки вышедшего из строя двигателя.

   Источник: http://www.standard.ru/public/publications-txt20.phtml

-Наверх-        -В библиотеку-

[Биография]

[Автореферат]

[Библиотека]

[Ссылки]

[Поиск]

[Задание]

	Электронная библиотека тема магистерской работы «Разработка и исследование цифровой системы контроля параметров асинхронного двигателя» Статьи из Internet Авторы: В.П.Каргапольцев, И.Я.Симахин Автоматизированная система защиты и диагностики парка электродвигателей промышленного предприятия Анотация: рассмотрены три направления развития систем защиты: механические, электромеханические, электронные. На сегодняшний день существует три направления развития систем защиты: механические, электромеханические, электронные. К первой группе относятся различные механические устройства, обеспечивающие разрыв вала двигателя с нагрузкой при перегрузках двигателя (фрикционные муфты). Электромеханические системы осуществляют контроль величины тока нагрузки и отключают питающую сеть при перегрузках и коротких замыканиях (автоматический выключатель с тепловым и электромагнитным расцепителями). Для повышения эффективности и снижения стоимости конечного продукта специалисты предприятий различных отраслей промышленности реализуют проекты, направленные на модернизацию электропривода машин и механизмов. Наиболее рационально эти цели могут быть достигнуты применением электронных систем защиты. В настоящее время разработаны различные методы определения режима работы двигателя. Наибольшее распространение получили две идеологии: угло-фазовый метод, реализованный в большинстве импортных дорогостоящих устройств, и контроль параметров двигателя по величине действующего тока в каждой из питающих фаз. Второй метод положен в основу работы монитора тока двигателя (МТД), разработанного кировским предприятием «Энергис» на основе 12-летнего опыта работ по обеспечению безаварийного режима работ электродвигателей (фото.1). С одной стороны, он может предотвратить поломки оборудования и травмы персонала, подавая сигналы управления при неноминальной нагрузке двигателя. С другой стороны, при своей сравнительно небольшой стоимости, монитор с успехом заменяет более дорогое и трудоемкое в обслуживании оборудование. Монитор имеет набор различных выходных сигналов (реле, стандартный токовый и др.), а также органов управления (кнопки, переключатели, различные интерфейсы), и может быть легко встроен в различные системы управления и автоматизации промышленного оборудования. МТД кроме доступной для российских производителей цены, обладает целым рядом преимуществ. Наличие функции автоматической настройки позволяет простым и доступным способом получить высокоэффективную защиту от недогрузки или перегрузки вследствие заклинивания, обрыва ремня или цепи, сухой работы или поврежденния подшипников. Возможности МТД включают в себя: - задержку при реверсе двигателя от 1 до 99 секунд; - задержку отключения двигателя при перегрузке (недогрузке) от 1 до 99 секунд; - отображение текущего тока любой фазы на дисплее. Действующее значение тока нагрузки в каждой фазе измеряется при помощи трех гальванически изолированных датчиков тока. Простое и удобное меню позволяет запрограммировать параметры срабатывания МТД: - перегрузка относительно номинального тока; - недогрузка относительно номинального тока; - время задержки перед включением двигателя в противоположном направлении (реверс) ; - время задержки отключения при 4-х кратной перегрузке; - время задержки отключения при перегрузке; - время задержки отключения при недогрузке. Основные свойства МТД. При активации режима автоматической настройки, обычно при первом запуске, МТД по истечении 15 секунд записывает номинальный ток двигателя и устанавливает параметры защиты. Наличие возможности установки величины перегрузки и недогрузки, а также длительности задержки срабатывания защиты при возникновении аварии позволяет реализовать в одном приборе функции монитора недогрузки и монитора перегрузки. МТД защищает электрооборудование от следующих аварийных ситуаций: - превышение номинального тока в 4 раза; - перегрузка; - недогрузка; - обрыв любой из фаз. В 2004 году кировское предприятие «Энергис» провело ряд исследований по проблемам диспетчеризации производственных обьектов в контексте контроля защитой и управления оборудованием с асинхронным электроприводом. В результате удалось сформулировать и воплотить новое функциональное решение - монитор тока с приемо/передачей данных (МТД - RS). Появилась дополнительная возможность контролировать работоспособность и экономичность электрооборудования, собирая временные графики по величинам тока, напряжения, полной потребленной мощности. Так выглядят основные характеристики нового монитора (рис.2): НАЗНАЧЕНИЕ. Монитор тока двигателя c функцией обмена данными и управлением по интерфейсу RS-485 (МТД-RS) в комплекте с первичными преобразователями - датчиками тока предназначен для измерения тока и защитного отключения нагрузки в сетях переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В и номинальными токами нагрузки от 1 до 250 А. Для местного визуального контроля применен двухстрочный 16-миллиметровый ЖКИ-индикатор с постоянной подсветкой. Прибор МТД-RS может быть использован в системах контроля, управления и защиты при выполнении технологических процессов в разных отраслях промышленности, сельского хозяйства и жилищно-коммунальной сферы. ПРИМЕНЕНИЕ: защитное отключение нагрузки при возникновении аварийных ситуаций в питающей сети и в нагрузке; защита трехфазных двигателей: насосов, систем вентиляции, компрессоров, конвейеров, мельниц; защита нагревательного оборудования (ТЭНы); защита осветительного оборудования. ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ: активация функций и изменение заводских уставок потребителем; защитное отключение электроустановок в системах переменного тока; контроль и индикация тока, напряжения, мощности и частоты каждой фазы; передача информации через последовательный стык RS-485 на ЭВМ верхнего уровня по специальному протоколу, обеспечивающему защиту информации от искажения и потерь; дистанционная установка настроек самого прибора и настроек на нагрузку: допустимых пределов тока, напряжения, частоты питающей сети, времени длительной перегрузки, времени срабатывания защиты превышения допустимых параметров, времени срабатывания защиты обрыва фазы, защитного времени переключения реверса питающих фаз; дистанционная диагностика функций прибора. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: электропитание МТД-RS осуществляется от одной фазы трехфазной электрической сети напряжением 220 В +10-15%, частотой 50 Гц 1 Гц; номинальная мощность нагрузки должна находиться в пределах 1-110 кВт; МТД-RS содержит два встроенных реле переменного тока 4 А - 220 В; длина линии, соединяющей МТД-RS с датчиками тока - не более 30 м. ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (рис.3): защита двигателей насосов станции от аварийных режимов работы (перегрузка по току, обрыв фазы, перекос фаз, чередование фаз); ограничение пикового потребления электроэнергии путем блокирования одновременного включения насосов; ведение статистики работы насосов; включение/ отключение насосов по графику заданному пользователем. Количество реализованных функций, простота и удобство в работе, а также невысокая цена для оборудования такого класса делают МТД лидером среди защитных приборов и оборудования. Опыт применения мониторов в промышленности показывает, что установка МТД на двигатели мощностью 7,5 кВт и более экономически оправдана даже по стоимости перемотки вышедшего из строя двигателя. Источник: http://www.standard.ru/public/publications-txt20.phtml -Наверх- -В библиотеку-
[Биография]
[Автореферат]
[Библиотека]
[Ссылки]
[Поиск]
[Задание]