научно - производственное предприятие

+ 7 (8352) 220-110

+ 7 (8352) 220-130

» » » Преобразователи частоты серии ЭСН
Преобразователи частоты серии ЭСН

Преобразователи частоты серии ЭСНОбщая информация

В связи с постоянным повышением тарифов на энергоносители и их увеличивающимся дефицитом стала весьма острой проблема экономии всех видов энергоресурсов и переход на энергосберегающие технологии. На долю промышленности в разных странах приходится до 60% от суммарного электропотребления. 

В разных отраслях затраты на электроэнергию формируют от 10% до 80% себестоимости выпускаемой продукции, при этом в среднем до 60% от всего электропотребления в промышленности приходится на электродвигатели. Применение частотно-регулируемых преобразователей для таких электродвигателей позволяет резко снизить потребление энергии и затраты на неё, повысить надежность работы оборудования, уменьшить эксплуатационные расходы и затраты на ремонт, оптимизировать технологические процессы. 

Преобразователь частоты серии ЭСН производства ООО НПП «ЭКРА» — оптимальное, эффективное и надежное решение для управления высоковольтными электродвигателями независимо от сложности и требовательности Вашей технологической системы.

Преобразователи частоты серии ЭСН предназначены для регулирования частоты вращения асинхронного или синхронного высоковольтного электродвигателя номинальным напряжением 3…6…10 кВ и мощностью от 200 кВт до 8 МВт. 

Преобразователь частоты ЭСН является российской разработкой, которую выполнили специалисты нашей фирмы с учетом требований отечественных стандартов и специфики эксплуатации в нашей стране, что позволяет оперативно производить все изменения по желанию Заказчика. Вы можете быть абсолютно уверены, что получите в руки гибко настраиваемую технику отечественного производителя ООО НПП «ЭКРА» под свои специфические требования.

Преобразователи ЭСН обеспечивают плавный пуск или плавное торможение и регулирование частоты вращения электродвигателей в технологических процессах, снижая затраты электроэнергии, износ двигателей и приводимых во вращение механизмов. Преобразователь соответствует самым жестким мировым стандартам качества и является универсальным высоковольтным электроприводом. При разработке серии преобразователей частоты ЭСН было уделено особое внимание достижению высокой надежности и простоты использования. Запатентованная конструкция бесшумного принудительного воздушного охлаждения позволяет работать преобразователю частоты серии ЭСН с максимальным комфортом для персонала.

Преобразователи поддерживают подключение к действующим АСУ объекта с использованием основных промышленных протоколов связи. Преобразователь ЭСН снабжен интеллектуальной системой управления с функциями самодиагностики неисправностей, а интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс оператора на базе цветного сенсорного дисплея позволяет контролировать, настраивать и управлять преобразователем, упрощая его настройку и техническое обслуживание. 

 

Преобразователь частоты ЭСН обладает следующими основными функциями:

• разгон двигателя с заданной интенсивностью до номинальной частоты вращения;

• торможение двигателя до заданной частоты, в том числе до нуля; 

• перевод питания двигателя с преобразователя частоты на сеть и обратно;

• поддержание заданной частоты вращения двигателя;

• автоматическое регулирование технологического параметра (давление, расход, температура и прочее);

• работоспособность преобразователя частоты при кратковременном провале или прерывании питающего напряжения (до 6 секунд);

• режим динамического торможения.

Номинальный режим работы преобразователей продолжительный (S1). Допускается работа в кратковременном (S2), повторно-кратковременном (S3) и перемежающемся с различной продолжительностью нагрузки (S6) режимах по ГОСТ Р 52776 при условии, что среднеквадратичный ток не превышает номинальное значение тока преобразователя.

 

Отрасли применения преобразователей частоты серии ЭСН:

 

Нефтегазовая промышленность

• различные виды насосов (в т.ч. трубопроводные, разгрузочные, бустерные и погружные);

• поршневые и центробежные компрессоры.

 

Электроэнергетика

• дутьевые вентиляторы;

• дымососы;

• питательные насосы;

• циркуляционные насосы;

• мельницы-вентиляторы;

• сетевые насосы ТЭЦ;

• бойлерные вентиляторы форсированной

и искусственной тяги,

рециркуляционные насосы реакторов,

насосы питательной воды, охлаждения и конденсатные насосы.

Водоснабжение

• насосы станций подъема;

• канализационные насосные станции;

• промышленные насосные станции водоснабжения, в т.ч. оборотного.

Металлургия

• доменные воздуходувки;

• кислородные турбокомпрессоры;

• эксгаустеры, дымососы, воздуходувки;

• печные вентиляторы;

• гидротранспортные насосы;

• шламовые насосы;

• насосы для подачи охлаждающего дистиллята;

• конвейеры;

• станы холодного проката; 

• листовые станы.

Химическая промышленность:

• технологические насосы;

• турбокомпрессоры;

• поршневые компрессоры;

• мешалки;

• резиносмесители;

• экструдеры;

• коксовики и мокрые газокомпрессоры;

• теплонагнетательные насосы.

 

Цементная промышленность

• мельницы, сепараторы, дробилки;

• эксгаустеры;

• вентиляторы;

• насосы перекачки пульпы и шлама;

• вращающиеся печи; 

• конверторы.

Горно-добывающая промышленность

• шахтные вентиляторы;

• дробилки, мельницы, нагнетатели, дымососы.

Бумажная промышленность

• установки подачи макулатуры;

• установки подачи сырьевой смеси;

• бойлерные вентиляторы;

• строгальные станки;

• вспомогательные насосы.

 

Преобразователи частоты серии ЭСН

Преимущества преобразователей частоты серии ЭСН

 

Разработан в России с учётом требований отечественных стандартов и специфики эксплуатации в нашей стране. Это позволяет вносить, при необходимости, доработки в конструкцию, в том числе габаритные и установочные, а также оперативно выполнять требуемые пожелания Заказчика.

 

Практически чистая синусоида напряжения на выходе преобразователя позволяет: 

• не использовать выходной фильтр; 

• не иметь ограничений по длине кабеля (до 25 км);

• полностью использовать электродвигатель на 100% мощности;

• работать с синхронными и асинхронными двигателями любого исполнения;

• исключить повышенную нагрузку на изоляцию двигателя, что также благотворно влияет на срок службы электродвигателя.

 

Практически чистая синусоида тока на входе преобразователя позволяет: 

• не использовать входной фильтр;

• использовать электропривод в сетях слабой мощности без риска искажения сетевого напряжения (позволяет снизить заявленную мощность, потребляемую предприятием);

• исключить дополнительные потери от высших гармоник тока и напряжения в проводах и в питающих трансформаторах.

• Коэффициент мощности, близкий к 1, позволяет не использовать устройства компенсации реактивной мощности, а также снижает потери в линиях передач электроэнергии.

 

Входной согласующий сухой силовой трансформатор с медными обмотками в комплекте поставки обеспечивает гальваническую развязку с питающей сетью. Свойства изоляционного материала классифицируются температурой 220°С. Для контроля температуры магнитопровода трансформатор имеет встроенные термодатчики.

 

Модульная конструкция инвертора существенно улучшает ремонтопригодность преобразователя простой заменой неисправных силовых ячеек. Среднее время ремонта — приблизительно 30 минут.

 

Микропроцессорная система контроля и управления обеспечивает безопасный доступ к преобразователю частоты, а также контроль, конфигурирование, диагностику и дистанционное управление с широкими возможностями интеграции в АСУ объекта.

 

Надёжные компоненты. Основой привода являются биполярные транзисторы с изолированным затвором – IGBT. Стабильность, доступность и надёжность IGBT дают потребителю высокую степень уверенности в долгой и безотказной работе преобразователей. В звене постоянного тока установлены усовершенствованные и экологичные плёночные конденсаторы, не требующие формовки и рассчитанные на весь срок службы преобразователя частоты.

 

Простота ввода в эксплуатацию и удобное управление обеспечивается благодаря наличию цветной сенсорной панели оператора диагональю не менее 10,2" с простым и понятным интерфейсом. 

 

Наличие функций автоматической самодиагностики электропривода сокращает время запуска и обеспечивает надежную эксплуатацию.

 

Наличие векторного управления позволяет исключить датчик обратной связи и обеспечить точность регулирования 0,1%, а также осуществлять регулирование механизмов с тяжелыми условиями пуска.

 

Наличие собственной испытательной базы позволяет проводить комплексные приемочные испытания, формируя реальные нагрузочные режимы объекта.

 

Конструкция шкафов допускает их одностороннее обслуживание, что позволяет сэкономить на габаритах помещения.

 

 

Полууправляемый диодно-тиристорный выпрямитель позволяет ограничить токи заряда конденсаторов без блокировок устройств РЗА.

 

Преобразователь рассчитан на длительную безотказную работу и опционально комплектуется источником бесперебойного питания, рассчитанного на 1 час автономной работы системы автоматики преобразователя частоты.

 

Исключение работы электродвигателя на резонансных частотах.

 

Наличие встроенного ПИД-регулятора, обеспечивающего вычисление требуемой скорости электродвигателя для автоматического поддержания технологического параметра.

 

Преобразователь частоты серии ЭСН обеспечивает двунаправленный синхронный переход преобразователя частоты на сеть и обратно в условиях неустойчивой работы энергосистемы и переменной динамической нагрузке, при этом обеспечивается синхронный переход без динамических бросков тока и момента.

 

Функция регистрации медленно изменяющихся сигналов (действующие значения токов, напряжений, скорости и т.п.) и мгновенных сигналов (мгновенные значения токов, напряжений и т.п.) во время процесса работы, позволяющая анализировать работу преобразователя частоты.

 

Функция непрерывной регистрации (трендов) медленно изменяющихся сигналов (действующие значения токов, напряжений, скорости, температуры и т.п.) для оценки состояния работы энергосистемы и преобразователя частоты.

 

Журнал событий процесса работы преобразователя частоты с шагом в 1 мс, позволяющий определить причину срабатывания защит (ошибка персонала, неправильно подготовленная схема работы или отказ оборудования).

 

Функция регистратора, облегчающая проведение пусконаладочных работ и текущую эксплуатацию преобразователя частоты, позволяющая отследить хронологии процесса работы в рамках нормального функционирования и со срабатыванием защит, включающих в себя: дату и время начала процесса работы, значения параметров работы, состояния элементов устройства, информацию о защитах).

 

Работоспособность преобразователя частоты при кратковременном провале или прерывании питающего напряжения (до 6 секунд), в том числе при питании электродвигателя от преобразователя частоты, что позволяет выполнить автоматический подхват на выбеге электродвигателя после восстановления напряжения питания, тем самым достигается надежная и безаварийная работа оборудования.

 

Контроль качества на всех этапах производства.

Преобразователи частоты серии ЭСН Преобразователи частоты серии ЭСН

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграция в АСУ ТП объектаПреобразователи частоты серии ЭСН

Преобразователь частоты серии ЭСН может связываться с помощью аппаратных интерфейсов с устройствами коммуникаций промышленного стандарта, системами управления технологическими процессами и потреблением энергии и другими цифровыми устройствами по промышленной сети, включая следующие типы сетей: Modbus RTU (Modbus TCP, Modbus UDP, PROFIBUS DP, ProfiNET, и др. по согласованию с Заказчиком).

Для организации взаимодействия с автоматизированной системой управления в базовом исполнении преобразователя терминал системы управления включает в себя:

• канал связи RS-485 c протоколом Modbus RTU;

• дискретные входы с уровнем напряжения согласно ОЛ или ТЗ (=220 В, ~220 В или =24 В);

• дискретные выходы =220 В/0,1 А или =24 В/8 А;

• аналоговые входы 0…20/4…20/4…24 мА для задания скорости вращения; 

• аналоговые выходы 0…20/4…20/4…24 мА для вывода текущей скорости вращения.

 

Достоинства СЧР на базе преобразователя частоты серии ЭСН 

Возможность корректного поочередного (каскадного) регулирования от одного преобразователя частоты несколькими электродвигателями (до 16 штук) с разными параметрами и мощностями, в том числе и разного типа (синхронный, асинхронный), с поддержкой индивидуальных  параметров работы для каждого ЭД (например, кривая разгона).

• Возможность группового одновременного регулирования несколькими электродвигателями с идентичными параметрами от одного преобразователя частоты при скалярном законе управления.

• Возможность управления несколькими преобразователями частоты для одновременного независимого регулирования скорости нескольких электродвигателей.

• Возможность автоматического поддержания требуемого значения технологического параметра 

в широком диапазоне.

• Возможность реализации СЧР с частичным или полным резервированием для повышения надежности работы объекта.

• Возможность реализации режимов автоматических переводов питания электродвигателя от преобразователя частоты на сеть и обратно для повышения энергоэффективности использования преобразователей частоты.

• Внедрение предполагает полный комплекс услуг, включающих разработку проекта, консультации по монтажу, пусконаладочные работы и обучение персонала.

 

СЧР на основе ЭСН

С целью снижения затрат и удобства эксплуатации на базе преобразователя частоты ЭСН может быть реализована однодвигательная или многодвигательная система частотного регулирования (СЧР), позволяющая осуществлять контроль и управление коммутационной аппаратурой для автоматического сбора требуемой схемы питания преобразователей частоты и электродвигателя.

Для реализации СЧР на базе ЭСН применяются:

• преобразователь частоты серии ЭСН;

• шкафы пусковой коммутационной аппаратуры серии ШПКА или коммутационной аппаратуры сторонних производителей для поочередного подключения нескольких агрегатов к одному преобразователю частоты;

• шкаф управления ШУ со встроенным пультом управления оператора СЧР на базе безвентиляторного панельного компьютера с сенсорным жидкокристаллическим экраном, осуществляющий контроль и управление за всеми элементами СЧР и связь с АСУ объекта; 

• байпасный токоограничивающий реактор для реализации функции перевода питания электродвигателя от преобразователя частоты серии ЭСН на сеть;

• коммутационные ячейки (ячейки питания преобразователей частоты,  ячейки электродвигателей, предназначенные для возможности прямого пуска и перевода питания электродвигателя на сеть и другие ячейки согласно ОЛ или ТЗ) (по согласованию с Заказчиком);

• удаленное автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора или энергетика на базе ноутбука (по согласованию с Заказчиком);

• асинхронные или синхронные электродвигатели (по согласованию с Заказчиком);

• цифровой тиристорный возбудитель для синхронного электродвигателя (по согласованию с  Заказчиком).

Многодвигательные СЧР позволяют осуществлять поочередный (каскадный) частотный пуск электродвигателей с последующим регулированием скорости вращения или переводом их питания на сеть, а также перевод питания электродвигателей от сети на преобразователь частоты с последующим регулированием скорости вращения. Количество одновременно регулируемых электродвигателей может быть равно количеству преобразователей частоты ЭСН в СЧР (кроме группового регулирования). Функции перевода питания электродвигателя от сети на преобразователь частоты серии ЭСН и обратно, реализованные в СЧР, позволяют осуществлять автоматическое поддержание требуемого значения технологического параметра в широком диапазоне.

 

Технические характеристики:

Наименование параметра  Значение
Топология  многоуровневый инвертор напряжения с микропроцессорной системой управления
Диапазон мощности  от 200 кВт до 8000 кВт
Номинальное напряжение  трехфазной питающей сети 3/6/10 кВ (+10%/-15%)
Выходное напряжение  0-10 000 В, многоуровневая широтно-импульсная модуляция частотой до 7,2 кГц
Допустимая просадка напряжения (с понижением номинальной мощности)  -30%
Частота питающей сети  50/60 Гц ± 5%
Тип двигателя  асинхронный / синхронный
Способ регулирования  скалярный/векторный бездатчиковый
Пульсность выпрямителя  18/30/54
Диапазон регулирования выходной частоты  0 - 50/60 Гц (до 400 Гц по согласованию)
Точность поддержания частоты  ± 0,1%
Протокол связи взаимодействия с внешней АСУ  Modbus RTU (Modbus TCP, ProfibusDP, Profinet и др. по заказу)
Перегрузочная способность 

120% в течение 90 сек.

150% в течение 3 сек.

Коэффициент мощности  >0,96 (при нагрузке >20%)
Номинальный КПД  не менее 97%
Гарантия качества  зарегистрированный стандарт ISO 9001

Конструкция:

Степень защиты

IP21, IP22, IP31 (шкафное), IP42 или IP54 (в БМЗ)
Исполнение шкафное, одностороннее обслуживание
Охлаждение принудительное воздушное
Показатели надежности и гарантии: Средняя наработка на отказ, ч не менее 50000
Средний срок службы, лет не менее 40
Гарантийный срок эксплуатации, лет до 5
Условия эксплуатации: Температура эксплуатации от +1 до +40°C (возможно увеличение с понижением мощности)
Влажность до 80% (без образования конденсата)
Вибрация 0,5 g при частоте 10..50 Гц
Высота над уровнем моря до 1000 м (возможно увеличение)
Климатическое исполнение УХЛ4

 

Опросный лист СЧР (ред. 07.2017) [666,5 Kb] (cкачиваний: 92)

Директор департамента высоковольтной преобразовательной техники Вишневский Владимир Ильич

+7 (8352) 220-110,

220-130, доб.9215