El principio de funcionamiento del arranque suave de alto voltaje
1. Estructura
El arrancador suave completo de la serie HPMV es un controlador de arranque de motor estándar que se utiliza para proteger y controlar motores de CA de voltaje medio y alto. El HPMV completo incluye: interruptor de aislamiento, fusible, contactor de vacío principal, transformador de control, módulo de control, módulo de tiristores y contactor de derivación de vacío de alto voltaje. La parte de arranque suave solo incluye: módulo de control, módulo de tiristores y contactor de derivación de vacío de alto voltaje.
A. Interruptor de aislamiento: La parte de potencia de entrada del arrancador está equipada con un interruptor de aislamiento que permite arrancar el motor directamente con carga. Este interruptor de aislamiento tiene la capacidad de sobrecarga de arrancar cuando la carga sufre un cortocircuito y apagarse con la carga. Su valor máximo de diseño es: el interruptor de aislamiento de 5KV usa un arrancador de 2300-4160V, 7.2KV se usa para un arrancador de 6000-7200V y 15KV se usa para un arrancador suave de 10-14KV.
Cuando el interruptor de aislamiento está cerrado, la puerta del componente de alto voltaje del armario de control no se puede abrir. El interruptor de aislamiento tiene un dispositivo de enclavamiento y la puerta del gabinete solo se puede abrir cuando el interruptor de aislamiento corta el suministro de energía. En la misma situación, el interruptor de aislamiento no se puede cerrar cuando se abre el gabinete. El dispositivo de enclavamiento mecánico en el interruptor de aislamiento enclava efectivamente la fuente de alimentación de media tensión para garantizar un funcionamiento seguro.
Hay una ventana visual instalada en la parte de suministro de energía de entrada de voltaje medio y alto del control. Puede observar si la cuchilla del interruptor del embrague está en el estado separado o cerrado sin abrir la puerta del gabinete. Cuando el interruptor de aislamiento está en estado desconectado, un brazo de cuchilla separado está conectado mecánicamente a tierra (opcional para 14KV).
B. Fusible de alimentación: Para los controladores estándar, se instala un fusible en cada fase de la fuente de alimentación de entrada para limitar la corriente de la fuente de alimentación primaria. Los fusibles típicos por debajo de 6900 V son tipo R estándar ANSI, mientras que los controladores de 10-15 KV usan fusibles tipo E estándar ANSI. La selección del fusible se basa en la corriente de calado del motor y el relé de sobrecarga del arrancador de estado sólido correspondiente. Los fusibles y la protección contra sobrecargas están diseñados para proteger contra fallas de nivel bajo y medio. Esto evita que la corriente de sobrecarga exceda la clasificación del relé, proporcionando una protección efectiva contra fallas mayores que exceden el rango de protección del relé.
El portafusibles está equipado con un indicador de fusible (cableado al circuito de control del embrague aislado). Cuando el fusible de una de las tres fases está abierto, toda la alimentación trifásica se desconectará automáticamente.
C. Dispositivo de alimentación SCR: En cada fase se instalan en paralelo en antifase un par de SCR con los mismos parámetros. Para cumplir con los requisitos de tensión máxima de todas las redes utilizadas. Conecte los SCR en serie. El número de conexiones en serie es como ①400A, 2 pares de SCR conectados en serie con un voltaje de 3300 V, el número total de SCR es 12, ②600 A, 6 pares de SCR conectados en serie con un voltaje de. 6000 V, el número total de SCR es 36
D. Red de absorción RC: la red de absorción RC proporciona un circuito de protección de voltaje instantáneo para reducir la sobretensión dv/dt. Evite daños al módulo SCR.
E. Circuito de disparo: SCR utiliza un circuito de disparo de pulso continuo, que está aislado por fibra óptica y un transformador de pulso.
F. Contactor de vacío principal: El contactor de vacío principal se utiliza para cortar la fuente de alimentación principal y el circuito SCR. Su relación de voltaje es: 5KV para 2300-4160V, 7.2KV para 6000-7200V, 15KV usado. Para arrancador suave de 10-15KV.
Aplicar a contactores bajo control secuencial. En condiciones normales de uso, asegúrese de que el número de arranques pueda alcanzar la vida útil diseñada en condiciones sin carga. El contactor de vacío principal está diseñado con una relación de arranque máxima y el contactor de derivación está diseñado con una relación de arranque de emergencia. El arrancador de 10-15KV 600A utiliza un contactor extraíble al vacío con una capacidad de 15KV 600A. Este control tiene dos luces indicadoras, tres temporizadores de corriente, relé de sobrecorriente de corriente y tiene un dispositivo de tipo capacitivo. La unidad del contactor de derivación también tiene dos luces indicadoras y un elemento de disparo capacitivo.
2. Sistema de control electrónico
El circuito de control electrónico de la serie HPMV se divide en dos partes: baja tensión y media y alta tensión, y están aisladas en dos partes independientes. La parte electrónica de bajo voltaje incluye la interfaz de control y la interfaz. La CPU y la placa de alimentación principal están instaladas en la sala de control de bajo voltaje.
A. Placa de control principal de la CPU: La placa de la CPU está equipada con un microprocesador y un procesador de comunicación. La CPU determina varias funciones operativas y las controla de acuerdo con el programa de configuración del usuario y las señales de retroalimentación de detección. La placa está equipada con registros EPROM, EEPROM y DRAM, así como interfaces analógicas y digitales.
B. Tablero de alimentación principal: También llamado tablero de disparo principal, incluye interfaces y relés de entrada y salida digitales, y está conectado a la placa TCB. Controla la secuencia de acción del contactor de aislamiento de bypass y el. Activación del SCR, esta placa genera todas las señales de activación y recibe señales de retroalimentación del aislamiento de fibra óptica, convirtiendo señales analógicas en señales digitales para la CPU. Estos pulsos de activación también utilizan fibras ópticas para aislar entornos de voltaje medio y alto.
C. Voltaje, parte de control electrónico: La fuente de alimentación principal de medio y alto voltaje debe desconectarse antes de que funcionen el TCB, el controlador de disparo y el tablero de control TEMP/CT.
D. El tablero de control de terminales TCB (Terminal and Control Board) es el tablero de cableado del usuario. Para cumplir con los estándares de seguridad UL, está ubicado en la parte de media tensión, pero en realidad no está conectado. la parte de media tensión, pero solo contactos. Hay conexiones para la bobina de control del controlador. Esta placa contiene la regleta de terminales del cableado del usuario, el cableado de entrada del relé de salida (todos idénticos) y de alimentación de control, e incluye el relé de tiempo para el factor de potencia. relé de ajuste y otros componentes externos.
E. Placa controladora de disparo: Ubicadas en el conjunto del módulo SCR, estas placas se comunican con la placa de alimentación principal a través de fibra óptica y amplifican la señal de pulso de disparo a través de un transformador de pulso para disparar el SCR. módulo Cada par de SCR utiliza una placa de circuito de controlador de disparo.
F. TEMP/CT: El tablero de control de temperatura y el tablero del transformador de corriente están instalados en el conjunto del módulo SCR, y las señales de temperatura y corriente del radiador se envían al tablero de alimentación principal a través de fibras ópticas.
3. Principio
El núcleo de control de HPMV es la CPU del microprocesador. Este sistema de control por microprocesador arranca y protege el motor. La CPU realiza el control del disparador del ángulo de fase en el SCR para reducir el voltaje aplicado al motor y luego controla lentamente el voltaje y la corriente aplicados al motor para aumentar suavemente el par del motor hasta que el motor acelera a velocidad máxima. Este método de arranque puede reducir la corriente de impulso de arranque del motor y reducir el impacto en la red eléctrica y el propio motor. Al mismo tiempo, también reduce el impacto mecánico del dispositivo de carga mecánica acoplado al motor para extender la vida útil del equipo y reducir fallas y tiempos de inactividad por mantenimiento.
A. Modo de aceleración: HPMV proporciona varios modos de aceleración. Puede elegir la curva de arranque más adecuada según la condición de carga del motor de inducción.
La configuración de fábrica es una rampa de voltaje con función de limitación de corriente, que también es el modo de arranque más confiable y puede cumplir con la mayoría de las aplicaciones. El par inicial se establece en un valor en el que el motor puede hacer girar la carga y luego el voltaje aumenta gradual y suavemente, haciendo que el motor funcione suavemente a máxima velocidad dentro del tiempo de rampa limitado y el rango de corriente de arranque del motor. Análisis de los siguientes tres estados de arranque:
a. Si el motor alcanza la velocidad máxima antes del final de la rampa de arranque suave, el circuito automático antioscilación agregará automáticamente voltaje completo al motor para que la rampa El tiempo ya no comenzará a tener efecto. Previene cualquier sobrecorriente o pulsación de par del motor. Esta situación generalmente puede ocurrir cuando no se aplica carga al motor y el motor está funcionando durante el proceso de arranque del motor de descompresión y bajo torque.
b. Si el motor no alcanza la velocidad máxima antes del final del tiempo de rampa, el ajuste del límite de corriente controlará el par de salida máximo proporcionalmente.
El sensor de retroalimentación HPMV lo hará automáticamente. Evite que el motor se sobrecargue, se cale o no supere el tiempo de ajuste de aceleración.
c.La función de limitación de corriente proporciona un medio eficaz y un método de control para que el motor extraiga una cierta cantidad de corriente de la red eléctrica o del generador cuando el par de arranque del motor alcanza el par correspondiente. valor de corriente de arranque limitado Luego, el par y la corriente se mantendrán automáticamente y el valor límite de corriente no se verá afectado por el tiempo de rampa establecido hasta que el motor alcance la velocidad máxima. Cuando el motor alcanza el funcionamiento a máxima velocidad, la corriente del motor cae al valor de corriente normal de funcionamiento a máxima velocidad. El arrancador suave de voltaje medio y alto HPMVK tiene un relé de salida de estado de funcionamiento a máxima velocidad, que cierra el vacío de alto voltaje de derivación. contactor y hace que la corriente del motor entre en contacto a través del dispositivo de derivación, evitando así la pérdida de calor causada por la caída de voltaje causada por la conducción SCR, mejorando la eficiencia y confiabilidad del trabajo.
MPMV funciona a pleno voltaje Al igual que otros arrancadores, después de que el motor arranca suavemente, el voltaje de la red se agrega directamente al motor. Sin embargo, lo que es mejor que otros métodos de arranque es que HPMV tiene una función de protección electrónica completa. sensibilidad y sensibilidad La velocidad de respuesta de protección contra fallas se calcula en milisegundos, lo que no tiene comparación con los arrancadores y protectores de motores convencionales.
B. Otros métodos de arranque de arrancadores suaves HPMV de media y alta tensión:
Rampa de corriente: el ajuste PID se puede realizar utilizando la retroalimentación de circuito cerrado de corriente para aumentar linealmente el par de salida a el valor máximo.
Control de corriente constante: Al arrancar, la corriente aumenta rápidamente hasta el valor límite hasta que el motor funciona a máxima velocidad.
Curva definida por el usuario: El usuario puede personalizar una curva de arranque de par y tiempo. Cuando el motor arranca, puede acelerar exactamente según la curva que definiste.
Control de rampa de retroalimentación de velocidad: utilice una señal de velocidad del motor o la carga como cantidad de retroalimentación para realizar una parada suave en rampa de circuito cerrado en el motor. (Opcional)
Modo de desaceleración: HPMV proporciona una función de parada suave. Cuando se envía la señal de parada, se agrega un voltaje que disminuye gradualmente al motor para detenerlo suavemente. De hecho, esto es diferente al frenado eléctrico. , parada suave Aumentará el tiempo de estacionamiento del motor. Esta función es adecuada para el control de apagado de la bomba de agua para reducir el golpe de ariete y los daños e impactos a la estructura mecánica.
4. Circuito de disparo
El circuito de disparo del tiristor es una parte clave de la estabilidad y confiabilidad del sistema. El circuito de disparo HPMV incluye varias ventajas únicas: es resistente a las interferencias de ruido. y puede funcionar en entornos de trabajo hostiles y una larga vida útil, no se ve afectado por la impedancia de la línea, la capacidad de cortocircuito o la conmutación rápida de interruptores durante la instalación en el sitio. Estas características incluyen:
A. Pulsos de disparo sincronizados automáticamente y Se garantiza que el ángulo de conducción de cada fase tenga el mismo punto de disparo para evitar disparos falsos. Esta característica es adecuada para equipos generadores pequeños preparados en fábrica. La serie MVC PLUS se puede utilizar con confianza en fuentes de alimentación con. grandes fluctuaciones e inestabilidad.
B. La señal de pulso de disparo estable y confiable puede conducir de manera confiable el tiristor dentro de un rango de ángulo de conducción de 270 grados y no se ve afectada por señales de ruido para garantizar que no se produzcan disparos falsos.
C. El método de control del disparador de circuito cerrado realiza un arranque suave y suave basado en la retroalimentación de voltaje y corriente de salida para evitar el sobrecalentamiento del motor debido al desequilibrio de fases durante el arranque.
D. La señal de disparo se aísla con un transformador de pulso. Se utiliza un transformador de potencia de control de bajo voltaje trifásico de 120 V especialmente diseñado para garantizar el aislamiento de la detección, la placa de disparo y el ruido y la interferencia de la entrada. Fuente de alimentación de voltaje medio, que utiliza propiedades de alto aislamiento. La fuente de alimentación de 28 VCA suministra el circuito de activación de pulso y un transformador de potencia de control separado está aislado magnéticamente para todos los circuitos de bajo voltaje y la CPU.
E. El aislamiento de fibra óptica se utiliza entre la fuente de alimentación de media tensión y todos los sistemas de baja tensión. Las señales aisladas por CT luego se aíslan mediante fibra óptica para lograr el máximo aislamiento y garantizar la seguridad.
Descripción del modelo (1) Corriente nominal del arrancador: 60, 110, 200, 320, 400, 600, 800A
(2) Tensión principal
Valor nominal
2,3kV
3,3kV
4,16kV
6,0kV
6,6kV
10kV
Alcance aplicable de 13,8kV
2,3kV+10%-15%
3,3kV+10%-15%
4,16kV+ 10 %-15%
6,0kV+10%-15%
6,6kV+10%-15%
10kV+10%-15%
10kV+10%-15%
p>
13.8kV+10%-15%
(3) Tensión de control
Valor nominal
110VAC
220VAC
110VDC
220VDC
Ámbito aplicable
100~120VAC
200~240VAC
100~120VDC
200~240VDC
(4) Función de opción
Puedes seleccionar uno o más a la vez
Más de una función
Por ejemplo: 1+3
(comunicación+analógica
salida analógica)
Nombre clave
1
2
3
4
5 Introducción a la función
Interfaz de comunicación RS485 protocolo MODBUS
Interfaz de comunicación RS485 protocolo PROFIBUS
Función de salida analógica
Con protector diferencial de motor
Utilizado para múltiples Controlador de accionamiento del motor
Nota:
* El uso de un pequeño motor de bajo voltaje (de 3 a 10 kw) en lugar del motor de alto voltaje original puede realizar un arranque suave.
Todas las pruebas funcionales.