MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1. Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o.

Podobne dokumenty
Silnik indukcyjny - historia

f r = s*f s Rys. 1 Schemat układu maszyny dwustronnie zasilanej R S T P r Generator MDZ Transformator dopasowujący Przekształtnik wirnikowy

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

Opracował: mgr inż. Marcin Wieczorek

Wykaz ważniejszych oznaczeń Podstawowe informacje o napędzie z silnikami bezszczotkowymi... 13

SPIS TREŚCI PRZEDMOWA WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 1. PODSTAWOWE INFORMACJE O NAPĘDZIE Z SILNIKAMI BEZSZCZOTKOWYMI 1.1. Zasada działania i

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Laboratorium Elektroniki w Budowie Maszyn

Układy rozruchowe silników indukcyjnych klatkowych

Ćwiczenie 3 Falownik

Rozwój sterowania prędkością silnika indukcyjnego trójfazowego

Maszyna indukcyjna jest prądnicą, jeżeli prędkość wirnika jest większa od prędkości synchronicznej, czyli n > n 1 (s < 0).

Cel zajęć: Program zajęć:

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL

Na podstawie uproszczonego schematu zastępczego silnika w stanie zwarcia (s = 1) określamy:

Wykład 1. Serwonapęd - układ, którego zadaniem jest pozycjonowanie osi.

Silniki prądu stałego

SILNIKI PRĄDU STAŁEGO

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO HAK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wrocław, PL BUP 20/14. JACEK RADOMSKI, Wrocław, PL

Technika napędowa a efektywność energetyczna.

Dobre praktyki BRANŻA DRZEWNA. Oszczędność drewna dzięki zastosowaniu pomniejszonych przekrojów elementów mebli szkieletowych

Zmiana punktu pracy wentylatorów dużej mocy z regulowaną prędkością obrotową w obiektach wytwarzających energię cieplną lub elektryczną

1. W zależności od sposobu połączenia uzwojenia wzbudzającego rozróżniamy silniki:

Technika napędów elektrycznych jako klucz obniżenia kosztów energii.

3.0 FALOWNIKI ASTRAADA DRV

Rys. 1. Krzywe mocy i momentu: a) w obcowzbudnym silniku prądu stałego, b) w odwzbudzanym silniku synchronicznym z magnesem trwałym

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 5. Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych

ROZRUCH I REGULACJA PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ SILNIKA INDUKCYJNEGO PIERŚCIENIOWEGO

PL B1. Sposób i układ tłumienia oscylacji filtra wejściowego w napędach z przekształtnikami impulsowymi lub falownikami napięcia

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

MMB Drives 40 Elektrownie wiatrowe

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

Ćwiczenie 1b. Silnik prądu stałego jako element wykonawczy Modelowanie i symulacja napędu CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Trójfazowe silniki indukcyjne. 1. Wyznaczenie charakterystyk rozruchowych prądu stojana i momentu:

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 18/11. JANUSZ URBAŃSKI, Lublin, PL WUP 10/14. rzecz. pat.

PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Parametry elektryczne i czasowe układów napędowych wentylatorów głównego przewietrzania kopalń z silnikami asynchronicznymi

Układ kaskadowy silnika indukcyjnego pierścieniowego na stały moment

PROGRAMY I WYMAGANIA TEORETYCZNE DO ĆWICZEŃ W LABORATORIUM NAPĘDOWYM DLA STUDIÓW DZIENNYCH, WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI.

bieguny główne z uzwojeniem wzbudzającym (3), bieguny pomocnicze (komutacyjne) (5), tarcze łożyskowe, trzymadła szczotkowe.

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 20/10. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL WUP 05/15. rzecz. pat.

Silniki prądu stałego. Wiadomości ogólne

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

DOSTAWA WYPOSAŻENIA HAMOWNI MASZYN ELEKTRYCZNYCH DLA LABORATORIUM LINTE^2 OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Laboratorium z Elektrotechniki z Napędami Elektrycznymi

Układ ENI-ZNAP/RT6N1. Karta produktu

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

Układ ENI-ZNAP/T3L441

9. Napęd elektryczny test

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Układ ENI-EBUS/ELTR/ZF/AVE

PL B1. Sposób i układ sterowania przemiennika częstotliwości z falownikiem prądu zasilającego silnik indukcyjny

Zasilanie silnika indukcyjnego poprzez układ antyrównoległy

HAMOWNIE BADAWCZE NOWEJ GENERACJI

B. Rozruch silnika przy obniŝonym napięciu

Wysokowydajne falowniki wektorowe Micno KE300.

Seria Jubileuszowa. Rozwiązania informatyczne. Sprężarki śrubowe Airpol PRM z przetwornicą częstotliwości. oszczędność energii. ochrona środowiska

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

Przemiennik częstotliwości VFD2800CP43A-21

Układ napędowy tramwaju niskopodłogowego na przykładzie układu ENI-ZNAP/RT6N1

Laboratorium Elektromechaniczne Systemy Napędowe BADANIE AUTONOMICZNEGO GENERATORA INDUKCYJNEGO

42 Przekształtniki napięcia stałego na napięcie przemienne topologia falownika napięcia, sterowanie PWM

Układ ENI-ZNT200/UKR/072016

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

Elektryczne napędy główne na statkach

Bezpośrednie sterowanie momentem silnika indukcyjnego zasilanego z 3-poziomowego. przekształtnika MSI z kondensatorami o zmiennym potencjale

PL B1. Układ samochodowego prądnico-rozrusznika ze wzbudzeniem elektromagnetycznym i sposób jego sterowania

w10 Silnik AC y elektrotechniki odstaw P

Przenośniki Układy napędowe

Konfiguracja podstawowych parametrów falownikóww LG ig5a na przykładzie wentylatora KEF/4-225/ T

SILNIK KROKOWY. w ploterach i małych obrabiarkach CNC.

PLAN PREZENTACJI. 2 z 30

Wydłużenie żywotności części maszyn przez zastosowanie przekształtników w układach napędowych suwnic

MAŁA PRZYDOMOWA ELEKTROWNIA WIATROWA SWIND 3200

Blok zasilania wzbudzenia silnika synchronicznego z regulatorem mocy biernej

Badanie trójfazowych maszyn indukcyjnych: silnik klatkowy, silnik pierścieniowy

MMB Drives 40 Elektrownie wiatrowe

POPRAWA EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ UKŁADU NAPĘDOWEGO Z SILNIKIEM INDUKCYJNYM ŚREDNIEGO NAPIĘCIA POPRZEZ JEGO ZASILANIE Z PRZEMIENNIKA CZĘSTOTLIWOŚCI

Napęd elektryczny. Główną funkcją jest sterowane przetwarzanie energii elektrycznej na mechaniczną i odwrotnie

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

Silniki synchroniczne

KONSTRUKCJE I REGULACJA ENERGOOSZCZĘDNYCH UKŁADÓW NAPĘDOWYCH Z SILNIKAMI INDUKCYJNYMI ZASILANYMI Z FALOWNIKÓW NAPIĘCIA Zbigniew Krzemiński

PRZEGLĄD KONSTRUKCJI JEDNOFAZOWYCH SILNIKÓW SYNCHRONICZNYCH Z MAGNESAMI TRWAŁYMI O ROZRUCHU BEZPOŚREDNIM

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Układy rozruchowe gwiazda - trójkąt od 7,5kW do 160kW

Matematyczne modele mikrosilników elektrycznych - silniki prądu stałego

2. Laboratorium badawcze i jego wyposażenie

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

Prostota i wydajność: Nowa zdecentralizowana jednostka napędowa

BADANIE CHARAKTERYSTYK CZASOWO-PRĄDOWYCH WYŁĄCZNIKÓW SILNIKOWYCH

SILNIK SYNCHRONICZNY ŚREDNIEJ MOCY Z MAGNESAMI TRWAŁYMI ZASILANY Z FALOWNIKA

Spis treści 3. Spis treści

Wydłużenie żywotności części maszyn przez zastosowanie przekształtników w układach napędowych suwnic

Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego do napędu bezpośredniego przy pracy w warunkach ustalonych

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego z przekładnią do pracy w warunkach ustalonych

Silniki prądu przemiennego

Transkrypt:

Zakres modernizacji MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1 Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o. Wirówka DSC/1 produkcji NRD zainstalowana w Spółdzielni Mleczarskiej Maćkowy w Gdańsku została zmodernizowana poprzez całkowitą wymianę układu sterowania i zastosowanie falownika MMB oraz remont podzespołów mechanicznych. Widok wirówki po remoncie przedstawiono na Fot. 1, natomiast panel sterowania na Fot. 2. Modernizację napędu wykonała firma MMB Drives sp. z o.o., natomiast część mechaniczną zmodernizowała Politechnika Gdańska. Modernizację zakończono w czerwcu 2007 r. Fot. 1. Widok wirówki po modernizacji

Fot. 2. Panel sterowania Stan układu napędowego przed modernizacją Wirówka DSC/1 była napędzana silnikiem indukcyjnym z rozruchem za pomocą przełącznika Y/. Przekładnia zapewnia roboczą prędkość obrotową wirówki równą ok. 6000 obr/min. Duża masa wirówki, duża prędkość obrotowa i prymitywny sposób przeprowadzania rozruchu powodowały, że do osiągnięcia pełnej prędkości potrzebne było około 18 minut. Tak długi czas rozruchu był wynikiem zmniejszonego momentu rozruchowego silnika załączonego w gwiazdę. Niekorzystnym efektem było przy tym nagrzewanie się silnika spowodowane dużym prądem i stratami. Zupełnie niekorzystnie rozwiązano hamowanie. Uzwojenia silnika były przełączane w odpowiednią konfigurację i zasilane prądem stałym, przy czym energia tracona była zarówno w uzwojeniu stojana jak i wirnika. W rezultacie hamowanie odbywało się przy małym momencie i trwało około 30 minut. Energia kinetyczna wirówki zamieniała się w ciepło wydzielane w silniku. Wynikała stąd konieczność ostudzenia silnika przed następnym rozruchem i hamowaniem.

Fot. 3. Wyposażenie obudowy panelu sterowania Przeprowadzenie operacji hamowania powodowało znaczne nagrzanie silnika i zgodnie z instrukcją następny rozruch możliwy był po 3 godzinach. Jeżeli z powodów technologicznych konieczne jest kolejne hamowanie, to następny rozruch może być wykonany dopiero po 8 godzinach. Ciężki rozruch i hamowanie mogą być przyczyną częstych awarii silnika. Analiza możliwości modernizacji napędu wirówki Współczesnym rozwiązaniem napędu wirówki jest zastosowanie przetwornicy tranzystorowej. Dostępne na rynku przetwornice zbudowane są z prostownika diodowego i falownika napięcia. Wykorzystanie takiej przetwornicy do modernizacji napędu wirówki o dużej bezwładności wymaga zastosowania rezystora o mocy równej mocy silnika przeznaczonego do rozpraszania energii podczas hamowania. Regulacja prędkości silnika podczas rozruchu i hamowania obiektu o dużej bezwładności wymaga zastosowania kaskadowego układu

Fot. 4. Falownik MMB z wyposażeniem dodatkowym. Z lewej strony wysokoczęstotliwościowe dławiki filtru sieciowego. W centralnej części płyta sterowania elektronicznego falownikiem regulacji z podporządkowanym obwodem regulacji momentu silnika. To z kolei prowadzi do ograniczenia maksymalnego napięcia na wyjściu przetwornicy z prostownikiem do około 83% napięcia sieci zasilającej, co wymaga zastosowania silnika o obniżonym napięciu znamionowym lub zastosowania silnika o większej mocy, zmiany przekładni i ograniczenia maksymalnej prędkości obrotowej. Ponadto wymagany jest pomiar prędkości kątowej wirnika lub zastosowanie bezczujnikowego układu regulacji. Podawane przez producentów napięcia wyjściowe falownika równe napięciu sieci zasilającej osiągane są metodą nadmodulacji, która jest możliwa jedynie przy zastosowaniu sterowania ze stałym stosunkiem U/f. Tak sterowany falownik musi być dobrany na moc co najmniej dwukrotnie większą od mocy znamionowej silnika, co znacznie zwiększa koszt modernizacji.

Technicznym rozwiązaniem przetwornicy zapewniającym odpowiednie sterowanie silnikiem w pełnym zakresie prędkości obrotowej jest zastosowanie dwóch falowników, jednego od strony sieci, a drugiego od strony silnika połączonych wspólnym obwodem prądu stałego. Większość firm oferuje w tym celu dwa falowniki z odpowiednim oprogramowaniem połączone obwodami prądu stałego. Układ taki umożliwia zwrot energii do sieci, jego koszt jest jednak wysoki. Modernizacja z wykorzystaniem falownika MMB Zastosowany w celu modernizacji napędu wirówki przekształtnik do zasilania silników indukcyjnych opracowany przez MMB Drives przy współpracy z Politechniką Gdańską zawiera dwa falowniki napięcia połączone konstrukcyjnie w jeden układ. Falownik podłączony do sieci zasilającej zapewnia dwukierunkowy przepływ energii i odpowiednie napięcie na kondensatorze w obwodzie prądu stałego. Układ sterowania prędkością kątową wirnika z podporządkowanym obwodem regulacji momentu działa w pełnym zakresie prędkości obrotowej. Zastosowano bezczujnikowy układ regulacji z oryginalnym, opatentowanym sposobem odtwarzania prędkości wirnika. Struktura układu regulacji oparta jest na multiskalarnym modelu silnika będącym uogólnieniem znanego modelu wektorowego. Zastosowany przekształtnik zapewnia dwukierunkowy przepływ energii oraz znakomite właściwości dynamiczne układu regulacji prędkości i stabilizację momentu w stanach przejściowych. Czas rozruchu wirówki przy stałym momencie wynosi 5 minut, a hamowania 4 minuty. Energia hamowania zwracana jest do sieci zasilającej. Zarówno przy pracy silnikowej jak i przy hamowaniu zapewniono sinusoidalny prąd po stronie sieci zasilającej. Sposób sterowania falownikiem i filtr po stronie sieci zasilającej zapewniają małą zawartość wyższych harmonicznych w prądzie po stronie sieci. Modernizacja napędu wirówki została połączona z pełną wymianą układów sterowania na nowe wraz z okablowaniem, aparaturą i szafami sterowniczymi. Zmodernizowana szafa z układami sterowania wykonana ze stali nierdzewnej została zaprojektowana indywidualnie z uwzględnieniem ergonomii stanowiska pracy przy wirówce. Dodatkowo oddzielną obudowę z falownikiem umieszczono w miejscu o ograniczonej agresywności środowiska. Zastosowanie falownika MMB do napędu wirówki DSC/1 zmniejsza zużycie energii, przyspiesza prowadzenie procesu produkcji twarogu oraz poprawia warunki pracy obsługi. Większość rozwiązań zastosowanych w falowniku MMB opracowano w ramach badań własnych pracowników Politechniki Gdańskiej i projektów badawczych finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, których wyniki wdrożono w MMB Drives sp. z o.o.