Защита приводов постоянного тока от опрокидывания инвертора
Разработав встроенное устройство Simoreg CCP (Converter Commutation Protector), департамент техники автоматизации и приводов (A&D) фирмы Siemens создал защиту от опрокидывания инвертора для приводов постоянного тока. При работе в генераторном режиме сбой или исчезновение сетевого напряжения может привести к так называемому опрокидыванию инвертора, при котором велика опасность повреждения тиристоров преобразователя.
Simoreg CCP обнаруживает аварийную ситуацию в самом начале, препятствует её развитию и, таким образом, защищает тиристоры от повреждения. Благодаря этому Simoreg CCP повышает готовность станков и оборудования с приводными системами постоянного тока. Причиной опрокидывания инвертора вентильных преобразователей, ведомых сетью, могут стать сбои в сети. Сбои могут возникнуть из-за неконтролируемых коммутационных процессов, грозы или высоких нагрузок в слабых сетях. При этом возникает большой ток в направлении рекуперации или короткое замыкание внутри вентильного преобразователя, что приводит к срабатыванию предохранителей и может повредить тиристоры в вентильном преобразователе. Встраиваемое устройство Simoreg CCP ограничивает эти токи до безопасного значения и таким образом защищает элементы преобразователя.Основное программное обеспечение вентильных преобразователей серии Simoreg DC-Master было модифицировано таким образом, чтобы обнаружить возможность опрокидывания инвертора и выдать на Simoreg CCP команду для принудительного гашения тиристоров в основном устройстве. Simoreg CCP выполняет это принудительно гашение, обеспечивает условия для снижения тока в двигателе и поглощает накопленную в двигателе магнитную энергию как электрическую. Благодаря этому снижаются расходы на сервисное и техническое обслуживание, т.к. нет необходимости менять предохранители или поврежденные тиристоры, что требует, как правило, больших финансовых и временных затрат. Готовность оборудования значительно повышается.
Инженеры МЭИ разработали электропривод нового поколения
Скибицкий Н., начальник отдела международного научно-технического сотрудничества МЭИ Электрические двигатели в развитых странах потребляют более 65% всей электроэнергии. Их основная масса – более 90% – это изобретенные еще в 1889 году трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, образующие так называемый нерегулируемый электропривод. При его использовании приходится мириться с использованием задвижек в насосах и вентиляторах, применять сложные механические передачи в других механизмах, где нужно изменять скорость. Приходится мириться и с тем, что технологические процессы сложно автоматизируются, трудно обеспечивается их оптимизация, впустую тратится значительная энергия.
Приоритетное направление в современном электроприводе – переход от нерегулируемого электропривода к регулируемому. Эта революционизирующая многие технологии операция стала возможной благодаря успехам силовой и информационной электроники: между сетью и асинхронным двигателем включается электронный преобразователь частоты, и электропривод приобретает новые невиданные ранее свойства.
Но электроника породила и конкурента ранее господствовавшему асинхронному электроприводу – это так называемый вентильно–индукторный электропривод, имеющий очень простой, технологичный и дешевый двигатель, похожий, но более простой, электронный преобразователь и весьма сложный, но теперь уже реализуемый блок микропроцессорного управления.
На кафедре автоматизированного электропривода МЭИ уже в течение нескольких лет ведутся разработки и исследования нового электропривода. Они продолжают разработки кафедры 60–80 гг. в области шагового электропривода (см. шаговый электродвигатель), которые дважды удостаивались Государственной премии СССР. Новый электропривод в чем-то похож на маломощный шаговый, но отличается от него принципиально тем, что преобразует энергию, а не информацию. Работы кафедры находятся на современном мировом уровне, о чем свидетельствуют, в частности, интерес, проявленный со стороны ряда известных зарубежных фирм.
Совсем недавно новый электропривод, разработанный совместно с Ярославским электромашиностроительным заводом, испытывался на одном из московских тепловых пунктов в составе насосного агрегата системы водоснабжения зданий. Испытания показали, что он обеспечивал те же эксплуатационные режимы, что и его сосед – частотно-регулируемый асинхронный электропривод производства концерна АББ. Это – самое начало широкого практического использования нового поколения электропривода, впереди еще много дел, но есть серьезная надежда, что эта работа, поддержанная Минпромнауки и Московским комитетом по науке и технологиям, приведет к созданию и эффективному применению в хозяйстве России нового технического решения из сферы высоких технологий.
