НОВЫЙ МАТЕРИАЛ (В разработке)

                 Техническое обоснование использования

частотного преобразователя на термопластавтоматах.

Рассмотрим работу термопласта в обычном режиме:

При включении станка двигатель вращается, постоянно потребляя электроэнергию. При этом насос, находящийся на валу этого двигателя, постоянно прогоняет гидравлическое масло через блок пропорциональных клапанов. Причём это происходит как на холостом ходу, так и при работе под нагрузкой. Масло при прохождении через отверстия клапанов и патрубки гидравлической системы за счёт дросселирования нагревается. Излишек тепла отводится от масляного бака системой охлаждения, в которой используются холодильники, потребляющие электроэнергию. При изменении скоростей перемещения узлов станка, двигатель продолжает вращаться с теми же оборотами, нагревая масло и потребляя значительные токи в моменты средних и пиковых нагрузок.

         Теперь пример работы с частотным преобразователем:

При запуске станка, на частотный преобразователь подаётся напряжение, но двигатель при этом не вращается. При выполнении любого перемещения двигатель плавно, но быстро стартует (уменьшение ударных нагрузок на подшипники) и раскручивается ровно на столько, сколько требуется на данный момент потребляя меньшие токи. Скорости вращения выставляются наладчиком на мониторе станка, дополнительных настроек на частотном преобразователе не требуется. В цикле, в момент охлаждения изделия, двигатель вообще останавливается, не потребляя электроэнергию. При всех этих манипуляциях происходит значительное уменьшение дросселирования масла и как следствие его нагрев. В результате практически не включаются холодильники на охлаждение масла. Они начинают работать только на охлаждение пресс-форм. В результате получаем косвенную экономию электроэнергии, плюс увеличение ресурса гидравлического масла и тишину в рабочем помещении.

На станке усилием смыкания 120 тонн с циклом 26 секунд установили индивидуальный счётчик потребления электроэнергии и была посчитана экономия. Получилось 36-40% экономии электроэнергии (не считая косвенной за счет холодильников). На станках с длительными циклами охлаждения пресс-формы, экономия на много больше.

Наш частотный преобразователь устанавливается на любой станок практически без переделок.

Используется штатный асинхронный двигатель. Частотный преобразователь (ЧП) имеет переключатель режима с экономией/ без экономии. В случае, когда цикл менее 10 секунд, использование ЧП не рентабельно, поэтому экономию можно отключить. Так же, если ЧП вышел из строя, можно переключить его в режим работы без экономии и работать на станке как и работали до момента установки ЧП на машину, спокойно ожидая прихода запчастей.

На машинах с сервоприводами, при выходе из строя любой из составляющих узла сервоблок -> сервомотор -> насос (шестерёнчатый с косым зубом), капитальный простой станка обеспечен на время поставки запасных частей и ремонта. Плюс стоимость составляющих этого узла не дешёвая.

         Для заказа частотного преобразователя необходимо прислать параметры двигателя, указанные на шильдике, прикреплённом к корпусу двигателя. Параметры двигателя указанные в документации или на шильдике станка не принимаются, из-за часто встречающихся несоответствий того что указано в документации и реально установленного на оборудовании. Информация только с шильдика установленного на корпусе двигателя.

Преимущества частотного регулирования электродвигателя привода гидронасоса Термопластавтомата

Частотное регулирование позволяет устранить один из существенных недостатков электродвигателей с короткозамкнутым ротором — постоянную частоту вращения ротора электродвигателя, не зависящую от нагрузки. Частотное регулирование создает возможность управления скоростью электродвигателя в соответствии с характером нагрузки. Это в свою очередь позволяет избегать сложных переходных процессов в электрических сетях, обеспечивая работу оборудования в наиболее экономичном режиме.

Частотное регулирование также позволяет улучшить безотказность работы и долговечность технологической системы. Это обеспечивается за счет снижения пусковых токов, устранения перегрузок элементов системы и постепенной выработки моточасов оборудования. Для частотного регулирования используются частотные преобразователи со встроенными в них ПИД-регуляторами (пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), обеспечивающими точное регулирование заданных технологических параметров.

Преобразователи частоты, в отличие от других устройств регулирования скорости двигателя, таких как гидравлическая муфта, система генератор-двигатель, механический вариатор, позволяют избегать различных недостатков в работе системы. Речь идет об узком диапазоне регулирования оборудования, сложностях с его эксплуатацией, низким качеством производимых работ и неэкономичности всей системы.

Преимущества применения частотных преобразователей

  • Плавное регулирование скорости вращения электродвигателя позволяет в большинстве случаев отказаться от использования редукторов, вариаторов, дросселей и другой регулирующей аппаратуры, что значительно упрощает управляемую механическую (технологическую) систему, повышает ее надежность и снижает эксплуатационные расходы
  • Частотный пуск управляемого двигателя обеспечивает его плавный без повышенных пусковых токов и механических ударов разгон, что снижает нагрузку на двигатель и связанные с ним передаточные механизмы, увеличивает срок их эксплуатации. При этом появляется возможность по условиям пуска снижения мощности приводных двигателей нагруженных механизмов.
  • Встроенный микропроцессорный ПИД-регулятор позволяет реализовать системы регулирования скорости управляемых двигателей и связанных с ним технологических процессов.
  • Применение обратной связи системы с частотным преобразователем обеспечивает качественное поддержание скорости двигателя или регулируемого технологического параметра при переменных нагрузках и других возмущающих воздействиях.
  • Преобразователи частоты в комплекте с асинхронным электродвигателем может применяться для замены приводов постоянного тока.
  • Преобразователь частоты в комплекте с программируемым микропроцессорным контроллером может применяться для создания многофункциональных систем управления электроприводами, в том числе с резервированием механических агрегатов.
  • Применение регулируемого частотного электропривода позволяет сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования с технологических потоков дросселированием, с помощью гидромуфт и других механических регулирующих устройств.

Экономия электроэнергии при использовании регулируемого электропривода для насосов в среднем составляет 50-75 % от мощности, потребляемой насосами. Это определило повсеместное внедрение в промышленно развитых странах регулируемого привода насосных агрегатов. При этом фирмы предлагают различные типы преобразователей частоты для асинхронных двигателей насосов.

Применение устройств плавного регулирования частоты вращения двигателей в насосных агрегатах, помимо экономии электроэнергии, дает ряд дополнительных преимуществ, а именно:

- плавный пуск и останов двигателя исключает вредное воздействие переходных процессов (типа гидравлический удар) в напорных трубопроводах и технологическом оборудовании;

- пуск двигателя осуществляется при токах, ограниченных на уровне номинального значения, что повышает долговечность двигателя, снижает требования к мощности питающей сети и мощности коммутирующей аппаратуры;

- возможна модернизация действующих технологических агрегатов без замены насосного оборудования и практически без перерывов в его работе.

Основные возможности

- Частотные преобразователи позволяют регулировать частоту трехфазного напряжения питания управляемого двигателя в пределах от нуля до 400 Гц.

- Разгон и торможение двигателя осуществляется плавно, при необходимости по линейному закону от времени. Время разгона и (или) время торможения от 0,01 с до 50 мин.

- В преобразователях предусмотрены настраиваемые электронные самозащиты и защиты двигателей от перегрузки по току, перегревах, утечках на землю и обрывах линий питания двигателей.

- Частотные преобразователи позволяют отслеживать с отображением на цифровом индикаторе и формированием соответствующего выходного сигнала о заданном основном параметре системы - частоте питающего двигатель напряжения, скорости двигателя, ток или напряжение двигателя, состояние преобразователя и т.п.