Защиты электропривода, расчет уставок защитных устройств

Преобразователи фирмы Converteam комплектуются стандартными средствами защиты и коммутации, такими как автоматический выключатель, фильтры и так далее.

Также в самом преобразователе частоты предусмотрены такие виды защит как: защита от перегрузки, защита от короткого замыкания. Ниже приведено краткое описание электрооборудования защиты и основные характеристик.

Защита от коротких замыканий и перегрузок

Автоматические выключатели являются защитными аппаратами многократного действия и предназначены для защиты преобразователей от внешних коротких замыканий, опрокидывания инвертора и перегрузок по току. Выключатели устанавливаются на стороне переменного и выпрямленного тока.

Уставка максимальной токовой защиты

Imax.ycт=lI Iн.вх= 21250 =2500 А, (1.13.1.1)

где lI - перегрузочная способность выпрямителя и инвертора по току в течении 10 с;н.вх - номинальный входной ток выпрямителя.

Защиту звена постоянного тока от возможных перегрузок, опрокидывания инвертора и КЗ осуществляют предохранители FU3 и FU4 серии Protistor рассчитанный на ток уставки равный

.ycт=lI Id = 21600 = 3200 А, (1.13.1.2)

где lI - перегрузочная способность выпрямителя и инвертора по току в течении 10 с;- номинальный выпрямленный ток преобразователя, А.

Защита от перенапряжений

Переходные процессы в цепях статических преобразователей часто сопровождаются перенапряжениями, основными из которых являются: перенапряжения, обусловленные внутренними процессами в полупроводниковых приборах в моменты коммутации тока:

коммутационные перенапряжения, возникающие в моменты отключения внешних цепей с индуктивностями;

перенапряжения, вызванные резонансными явлениями в преобразователе;

внешние перенапряжения, поступающие из сети.

Для ограничения перенапряжений на трансформаторе широко применяются накопители энергии - конденсаторы, входящие в состав RC - цепочек. В целях защиты от коммутационных перенапряжений, поступающих из питающей сети, при коммутациях трансформатора и цепей нагрузки RC - цепочки включают на вторичной стороне. В данном случае в качестве RC - цепочек выступает сетевой фильтр (рисунок 1.13.2.1).

Рисунок 1.13.2.1 - Схема сетевого фильтра

Так как IGBT коммутируются с высокой частотой, то напряжение коллектор-эмиттер на транзисторах быстро возрастает, особенно при запирании транзистора, и может достигнуть критического значения, способного вызвать пробой коллектора либо затвора транзистора (последнее возможно, если индуктивность цепей управления IGBT велика). Чтобы минимизировать превышение напряжения (перенапряжение) и предотвратить аварию IGBT, требуется установка снаббера (демпфирующей цепи). Каждая схема снаббера имеет свои достоинства и недостатки, например, при увеличении эффективности ограничения напряжения на IGBT заметно увеличивается число элементов входящих в состав схемы снаббера. Для преобразователей частоты малой и средней мощности используется схема снаббера представленная на рисунке 1.13.2.2

Рисунок 1.13.2.2 - Типичная схема снаббера

Особенности данной схемы:

а) малое число элементов;

б) малые пульсации тока через конденсатор.

Виды защиты определяемые программно в блоке управления

- электронная тепловая защита двигателя от перегрузки вычислением I2t с помощью преобразователя (не является точным на 100% если отсутствует датчик температуры);

мониторинг температуры радиатора обеспечивает то, что преобразователь частоты отключается, если температура достигает 90°С для IP 00 и IP 20. Для IP 54 температура отключения составляет 80°С. Перегрев может быть сброшен только, если температура радиатора падает ниже 60°С;

преобразователь частоты защищен от короткого замыкания на клеммах двигателя U, V, W;

защищен от неисправности заземления на клеммах двигателя U, V, W;

мониторинг напряжения промежуточной цепи обеспечивает отключение преобразователя частоты в случае, если напряжение в промежуточной цепи слишком высокое или слишком низкое;

если фаза двигателя потеряна, преобразователь частоты отключается;

если имеет место неисправность сети питания, преобразователь частоты может выполнить контролируемый останов;

Лучшие статьи по информатике

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на примере маслохозяйственного отделения ПП Ефремовская ТЭЦ
Основными потребителями электроэнергии являются различные отрасли промышленности: транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. ...

Основы построения глобальной системы контроля Эшелон
«Эшелон» - общепринятое название глобальной системы радиоэлектронной разведки и контроля, представляющей собой многонациональную сеть электронных прослушива ...

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...