Система автоматического управления может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. При работе системы в ручном режиме функция оператора заключается в ручной коммутации насосов в зависимости от напора жидкости в резервуаре. Уровень жидкости в этом режиме может контролироваться либо по датчикам уровня, либо, в случае их неисправности, визуально.
При работе системы в автоматическом режиме функция оператора заключается в визуальном контроле исправности системы управления.
2.1 Техническое задание на модернизацию
В результате изучения технологического задания на модернизацию, а также условий и требовании по эксплуатации установки был найден альтернативный вариант механизма по улучшению необходимых характеристик электропривода.
В данных условиях предпочтительным является применение асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, получающего питание от преобразователя частоты. АД ПЧ отличается простотой, надежностью, отсутствием контактных соединений (щеток), дешевизной, а преобразователь частоты позволяет добиться достаточно точного регулирования скорости АД ПЧ.
Автоматизация производственных установок позволяет более быстро и точно воспроизводить технологический процесс. На данный момент целесообразно автоматизировать производственные установки при помощи микропроцессорных систем (программируемых контроллеров), которые позволяют заменить жесткую логику на программное управление, повысить надежность и гибкость системы управления.
На основании принятых ранее решений о системе электропривода и реализации ее автоматизации можно составить функциональную схему электропривода, представленную на рисунок 2.1.
 |
Система автоматического управления электроприводом состоит из объекта управления и регулятора. Под объектом управления мы понимаем совокупность электродвигателя, преобразователя энергии, питающего двигатель, и рабочего органа, т.е. в данном случае центробежного насоса, соединенного с валом двигателя через муфту. Задача по расчету автоматической системы управления данным электроприводом в выборе, расчете и реализации регулятора. Регулируемая величина в данном случае – уровень сточной жидкости в приемном резервуаре. Регулятор реализован в комплектном преобразователе, выбираемом для питания двигателя, необходимо рассчитать, задать параметры и тип регулятора.
Широкое распространение применяемого электропривода в насосных установках в отечественной и зарубежной практике получил регулируемый электропривод переменного тока. Частота вращения электродвигателя переменного тока имеет следующую зависимость:
n=(60
)*(1-s),
(2.1)
где: f - частота питающего тока;
р - число пар полюсов;
s – скольжение.
Изменяя один или несколько параметров, входящих в (2.1), можно изменить частоту вращения электродвигателя и, следовательно, насоса.
Из перечисленных параметров наиболее конструктивно доступно и экономично - это изменять частоту подводимого к двигателю напряжения. Это позволяет более плавно изменять частоту вращения двигателя. Так же преимуществом применения регулируемого частотного электропривода является возможность одновременного использования одного частотного преобразователя большой мощности для нескольких приводов насосов или же поочередное подключение к одному частотному преобразователю насосных агрегатов, соизмеримых по мощности.
В свою очередь преобразователи частоты подразделяются на: преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока и преобразователи с непосредственной связью. У частотного преобразователя с непосредственной связью невозможно получить на выходе частоту, равную частоте, питающей сети (частота на выходе преобразователя обычно составляет 25-33 Гц) поэтому частотные преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока имеют большее преимущество.
Посредством частотного преобразователя практически неизменные сетевые параметры напряжения U1 и частота f1 преобразуются в изменяемые параметры U2 и f2, требуемые для системы управления. Пропорционально частоте f2 изменяется частота вращения электродвигателя, подключенного к выходу преобразователя. Для обеспечения устойчивой работы электродвигателя ограничения по перегрузки по току и магнитному потоку, поддержания высоких энергетических показателей частотный преобразователь должен поддерживать определенное соотношение между входными и выходными параметрами, зависящее от вида механической характеристики насоса. Эти соотношения получаются из уравнения закона частотного регулирования Костенко:
,
Этот закон управления позволяет следующее:
- при работе АД в статическом режиме поддержания постоянства давления на выходе, подводимое напряжение будет изменяться не только из-за изменения частоты , но и из-за изменения статического момента, что является экономичным режимом работы.
- если при пуске АД с помощью системы управления будет развиваться
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.