Регулируемый электропривод лифта по системе ПЧ-АД с короткозамкнутым ротором

 

Рисунок 25  – Функциональная схема регулируемого электропривода

4.1 Составление силовой  схемы регулируемого электропривода

 

Силовой модуль предназначен для преобразования сетевого напряжения постоянной частоты в напряжение переменной амплитуды и частоты для питания исполнительного двигателя.

Силовой модуль включает следующие основные элементы:

• трехфазный мостовой выпрямитель (выпрямитель) с варисторным ограничителем перенапряжения на входе;

• емкостный фильтр звена постоянного напряжения (фильтр);

• трехфазный мостовой IGBT- инвертор;

• узел сброса энергии торможения (УСЭ), состоящий из IGBT-чоппера и внешнего балластного резистора;

• драйвер силовых ключей, обеспечивающий управление затворами IGBT, формирование сигналов защит и гальваническую развязку силовых и управляющих цепей;

• вентилятор, управляемый в функции сигнала температуры силового модуля;

• узел предзаряда емкости фильтра, обеспечивающий ограничение тока заряда и плавное нарастание напряжения на конденсаторах.

Датчиковая система формирует нормированные сигналы обратных связей с гальванической развязкой силовых и управляющих цепей. Она включает:

• Датчик напряжения VD, состоящий из резистивного делителя и изолирующего усилителя с оптронной развязкой, установленный в звене постоянного напряжения;

• Датчики тока CD1, CD2, установленные в двух выходных фазах инвертора;

• Датчик температуры силового блока, состоящий из NTC-резистора, установленного в силовом модуле и изолирующего усилителя (в преобразователях с выходным током 50 А и более датчики имеются в каждом из силовых модулей выпрямителя и инвертора);

• Терморезистор защиты двигателя (РТС-резистор) со схемой компаратора и оптронной развязкой;

Блок питания цепей управления преобразует выпрямленное сетевое напряжение в стабилизированное напряжение +5 В для питания цифровой части системы управления, +/-5 В для питания аналоговой части системы управления, +12 В для питания вентиляторов, изолированный источник +24 В для питания драйвера.

4.2 Составление схемы управления  регулируемого электропривода

 

Система управления состоит из микропроцессорного ядра, интерфейсного модуля и пульта ручного управления.

Процессорное ядро образовано двумя 16-разрядными микроконтроллерами. Служебный контроллер (host controller FUJITSU MB90F598) выполняет загрузку программ, обслуживание пуль та ручного управления, коммуникационных портов, входных и выходных сигналов интерфейса,

взаимодействует с контроллером управления двигателем, реализует «медленные» защиты. Контроллер управления двигателем (motor controller ADMC401), выполненный на базе DSP, обрабатывает сигналы датчиковой системы, выполняет алгоритмы расчета регуляторов, управляет силовым модулем и обслуживает «быстрые» защиты электропривода.

Интерфейсный модуль включает набор средств взаимодействия с внешними управляющими устройствами. Он состоит из аналогового интерфейса, цифрового интерфейса, таймера реального времени. Конструктивно выполняется в виде базовой интерфейсной платы, устанавливаемой непосредственно на процессорную плату. При необходимости может дополняться платами расширения с различными наборами дополнительных входов и выходов.

Пульт ручного управления позволяет выполнять процедуры просмотра, редактирования параметров электропривода, запуска и контроля режимов его работы.

 

Заключение

 

В различных  отраслях народного хозяйства используются подъемные механизмы прерывистого режима работы, служащие для перемещения  людей и грузов в вертикальном направлении по строго определенному  пути в специальных грузонесущих устройствах – кабинах. К числу  самых распространенных механизмов вертикального транспорта относятся  лифты, которые находят все большее  применение в зданиях современных  промышленных предприятий и в  жилых домах.

В выпускной  квалификационной работе был рассчитан  регулируемый электропривод лифта  по системе ПЧ-АД. Система ПЧ-АД позволяет  повысить производительность, а также  надежность производства, так как  в системе используется самая  простейшая электрическая машина –  асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. В настоящее время система  ПЧ-АД получает широкое распространение, так как это экономически целесообразнее, чем применение тех же двигателей постоянного тока или АД с фазным ротором. Высокая плавность регулирования  скорости также является одним из основных достоинств такой системы.

Произведён  выбор основного лифтового оборудования для проектирования лифта и правильной работы всех систем.

Совершенствование лифтового оборудования продолжается параллельно с развитием других отраслей промышленности. Впереди новые  трудно-прогнозируемые и неожиданные технические решения.

 

Список использованных источников

 

1. Электрооборудование и автоматизация общепромышленных механизмов. Миллер Е.В. Учебное пособие для вузов. «Высшая Школа», Москва, 1965г. 303 с.
2. Электротехнический справочник: В 4-х т. Т.4 / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. - М.: Изд-во МЭИ, 2002.
3. Электротехнический справочник: В 4-х т. Т.2 / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н.Орлов). М.: Изд-во МЭИ, 1998.
4. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок: учебное пособие/А.В. Кабышев, С.Г. Обухов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006 – 248 с.
5. Электропривод переменного тока: учебное пособие / А.Ю. Чернышев, Ю.Н. Дементьев, И.А. Чернышев; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 213с.
6. Проектирование и исследование автоматизированных электроприводов. Ч. 8. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод: учебное пособие / Л.С. Удут, О.П. Мальцева, Н.В. Кояин. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2009. – 354 с.