Правила монтажу частотного перетворювача АВВ ACS 150

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8. Вивчення будови та правил монтажу частотного перетворювача АВВ ACS 150

Мета роботи: набути практичних навиків монтажу частотного перетворювача АВВ ACS 150

Мета роботи

1). Вивчити будову та принцип роботи частотного перетворювача АВВ ACS 150.

2). Набути навички монтажу частотного перетворювача АВВ ACS 150.

Тривалість заняття

Тривалість лабораторної роботи 4 години.

Обладнання, матеріали та інструменти

Частотний перетворювач АВВ ACS 150, Правила монтажу і технічного обслуговування частотних перетворювачів. Панель керування, монтажне обладнання.

Загальні відомості

Будова

Перетворювач частоти (автоматичний регулятор частоти або інвертор) — цей пристрій, що перетворює вхідну напругу 220В/380В частотою 50Гц, у вихідну імпульсну напругу за допомогою ШІМ (широтно імпульсної модуляції), яка формує в обмотках двигуна синусоїдальний струм частотою від 0Гц до 400Гц. Таким чином, плавно збільшуючи частоту і амплітуду напруги, що подається на обмотки асинхронного електродвигуна, можна забезпечити плавне регулювання швидкості обертання валу електродвигуна

Основні можливості

Перетворювач частоти забезпечує плавний пуск і зупинку двигуна, а також дозволяє міняти напрям обертання двигуна.

Перетворювач частоти відображає на цифровому дисплеї основні парметри системи: задану швидкість, вихідну частоту, струм і напругу двигуна, вихідну потужність, момент, стан дискретних виходів, загальний час роботи перетворювача і ін.

Управління перетворювачем частоти можна здійснювати з вбудованої виносної цифрової панелі управління, або за допомогою зовнішніх сигналів. У другому випадку швидкість обертання задається аналоговим сигналом 0-10В або 4-20мА, а команди запуску, зупинки та зміни режимів обертання подаються дискретними сигналами. Можна відображати параметри системи у вигляді графіків на виносній графічній панелі управління.

Існує можливість управління перетворювачем частоти через послідовний інтерфейс (RS-232, RS-422 або RS-485) або від зовнішнього ПЛК з використанням спеціального протоколу (Profibus, Interbus, Device-Net, ModBus і т.д.).

Частотно-регульовані приводи

Регульований асинхронний електропривод або частотно-регульований привід складається з асинхронного електродвигуна і інвертора (перетворювача частоти), який виконує роль регулятора швидкості обертання асинхронного електродвигуна.

Застосування частотно-регульованого електроприводу забезпечує:

• зміна швидкості обертання в раніше нерегульованих технологічних процесах;

• cинхронне керування декількома електродвигунами від одного перетворювача частоти;

• заміна приводів постійного струму, що дозволяє знизити витрати, пов'язані з експлуатацією;

• створення замкнутих систем асинхронного електроприводу з можливістю точної підтримки заданих технологічних параметрів;

• можливість виключення механічних систем регулювання швидкості обертання (варіаторів, ремінних передач);

• підвищення надійності і довговічності роботи обладнання;

• велику точність регулювання швидкості руху, оптимальні параметри якості регулювання швидкості у складі механізмів, що працюють з постійним моментом навантаження (конвеєри, завантажувальні кулісні механізми і т.п.).

ABB ACS150 - це частотний перетворювач, який призначається для управління роботою низьковольтних електродвигунів з діапазоном потужностей від 0,37 до 4 кВт. Перетворювачі можуть комутувати одно і трифазні двигуни змінного струму. Загальний вигляд частотного перетворювача представлений на рис.1., а схема на рис.2.

1. Вихід охолоджуючого повітря через верхню кришку;

2. Монтажні отвори; 3. Вбудована панель керування; 4. Вбудований потенціометр; 5. Підключення блока Flash Drop; 6. Гвинт заземлення фільтра (ЕМС); 7. Гвинт заземлення варистора (VAR); 8. Підключення входів/виходів; 9. Підключення мережевого живлення (U1, V1, W1), гальмівного резистора (BRK+, BRK-) і двигуна (U2, V2, W2); 10. Монтажна плата із затискачами для кабелів керування; 11. Монтажна плата із затискачами для силових кабелів; 12. Затискачі.

Вони орієнтовані на управління роботою, що не вимагає абсолютно точного підтримки швидкості, моменту або іншого технологічного параметра, але допускає взаємодія з різними видами навантаження. Привід має вбудований рідкокристалічний дисплей, панель управління з дискретними і аналоговими органами управління. Це дозволяє легко і швидко провести настройку основних параметрів.

Вживаний інтерфейс взаємодії ACS150 у великій мірі уніфікований з інтерфейсами інших моделей виробника АВВ (ACS350/ACS550/ACS800), що дає можливість скоротити час, потрібний для налаштування електроприводу та навчання роботи з технологічним обладнанням, в якому він використовується. У конструкцію частотного перетворювача ACS150 входить гальмівний переривник, який організовує і управляє динамічне гальмування електромотора і фільтр, призначений для зниження рівня електромагнітних перешкод, які виникають при перехідних процесах роботи приводу. Комутатор АББ ACS150 має дуже розвинену та насичену комплектацію стандартного виконання. У нього входить: вбудована панель управління, затискачі для кріплення кабелів на монтажній платі, фільтр придушення електромагнітних перешкод, що поширюються по ланцюгах електроживлення, вбудований потенціометричний регулятор, попередньо встановлений чопер (гальмівний переривник), додаткове технологічне напруга живлення 10 В. Для керування пристроєм за допомогою аналогових сигналів призначена плата з аналоговими входами рис.2.

Рис.1. Загальний вигляд та схема частотного перетворювача АВВ ACS150

.

Рис. 2. Плата з аналоговими входами керування.

Для підвищення надійності, захисту від впливу навколишнього середовища, підвищення надійності та терміну служби, всі друковані плати оброблені захисним шаром лаку.

Правила монтажу частотного перетворювача АВВ ACS 150.

←Примітка. Монтаж завжди слід планувати і виконувати відповідно до інструкцій, в іншому випадку це може спричинити пошкодження пристрою. Компанія АВВ не приймає на себе ніяких зобов'язань у разі виробництва монтажу з порушенням встановлених норм і правил.

Вибір двигуна

Виберіть одно чи трифазний асинхронний двигун у відповідності з таблицею Додаток А. У таблиці наведена потужність типового двигуна для кожної моделі приводу.

Вибір силових кабелів

Параметри кабелю живлення та кабелю електродвигуна повинні відповідати місцевим нормам і правилам.

- Кабель повинен витримувати струм навантаження приводу.

- Провідники кабелю повинні бути розраховані на температуру не менше 70 ° С в режимі тривалої роботи.

- Провідність провідника захисного заземлення (РЕ) повинна дорівнювати провідності фазного провідника (провідники повинні має однакову площу поперечного перерізу).

- Кабель, розрахований на напругу 600В змінного струму, можна використовувати при напрузі живлення до 500В.

- Провідність при підключенні двигуна необхідно використовувати симетричний екранований кабель (рис.1).

Рис. 1. Типи силових кабелів для підключення привода.

Для подачі напруги живлення допускається використовувати чотирьох провідний кабель, проте рекомендується застосовувати симетричний екранований кабель.

У порівнянні з чотири провідним кабелем симетричний екранований кабель забезпечує менший рівень електромагнітного випромінювання всієї системи приводу, а також менше значення струму, що протікає через підшипники двигуна, і, відповідно, менше їх зношення.

Прокладка кабелів

Кабель двигуна слід прокладати окремо від інших кабелів. Кабелі двигунів кількох приводів можна укладати паралельно і поруч один з одним. Рекомендується прокладати кабель двигуна, кабель живлення і кабелі управління в окремих кабельних лотках. Для зниження рівня електромагнітних перешкод, викликаних різкими перепадами вихідної напруги приводу, не слід прокладати кабель двигуна паралельно іншим кабелям, особливо на протяжних ділянках. Перетин кабелів управління та силових кабелів слід виконувати під кутом, як можна більш близьким до 90°. Кабельні лотки повинні мати хороший електричний зв'язок один з одним і з провідниками заземлення. Для поліпшення вирівнювання потенціалу можна використовувати системи алюмінієвих жолобів. На рис.2. представлена схема прокладки кабелів.

Рис. 2. Схема прокладки кабелів.

Перевірка ізоляції системи

Перевірте ізоляцію двигуна і кабелю двигуна в наступному порядку:

1. Перевірте, що кабель двигуна приєднаний до двигуна і від'єднаний від вихідних контактів приводу U2, V2 і W2. Схама під’єднання силових кабелів представлена на рис.3.

2. Виміряйте опір ізоляції двигуна і кабелю двигуна між кожною фазою і захисним заземленням при випробувальній напрузі 1 кВ пост. струму. Опір ізоляції має бути більше 1 МОм.

Заземлення екрана кабелю двигуна на стороні двигуна

Для зниження рівня радіочастотних перешкод:

заземліть кабель шляхом скручування екрана: ширина сплющеної ділянки ≥1/5 довжини (рис.4.)

Рис. 3. Схема під’єднання силових кабелів.

-

Рис. 4. Заземлення кабеля.

- або забезпечте 360-градусне заземлення екрана кабеля на вході в клемну коробку двигуна.

Порядок підключення

1. У системах живлення ІТ (незаземлених) і ТN (з заземленою вершиною трикутника) від'єднайте внутрішній фільтр ЕМС, викрутивши гвинт у фільтрі. Для 3 -фазних приводів типу U (що мають код типу АСS150 - 03U) гвинт фільтра ЕМС видалений на заводі виробникa і замінений на пластмасовий.

2. Закріпіть провід захисного заземлення кабеля живлення в затиску заземлення. Підключіть дроти фаз до висновків U1, V1 і W1. Використовуйте момент затягування 0,8 Нм.

3. Зніміть обплетення на кабелі двигуна і скрутіть екран, щоб зробити кіску з мінімально необхідною довжиною. Закріпіть скручений екран в затиску заземлення. Підключіть фазні провідники до висновків U2, V2 і W2. Використовуйте момент затягування 0,8 Нм.

4. Підключіть додатковий гальмівний резистор до виводів ВRK+ і ВRК- екранованим кабелем, виконавши ті ж операції, що і з кабелем двигуна (рис.5.).

5. Забезпечте механічне кріплення кабелів поза приводом.

Рис. 5. Порядок підключення силових кабелів

Зміст звіту

1. Номер роботи.

2. Тема роботи.

3. Мета роботи.

4. Короткий опис загальних відомостей.

5. Висновки по роботі.

Питання для самоконтролю

1. Які способи регулювання частоти обертання асинхронного двигуна ви знаєте?

2. Яке призначення частотних перетворювачів?

3. Які особливості регулювання частоти обертання асинхронного двигуна за допомогою частотного перетворювача?

4. Які основні елементи частотного перетворювача АВВ ACS150?

5. Які допоміжні елементи частотного перетворювача АВВ ACS150?

6. Для чого призначений потенціометр?

7. Для чого призначена плата з аналоговими входами?

8. Який порядок електричного монтажу частотного перетворювача?

Звіт про виконану роботу повинен містити такі обов'язкові елементи.

1. Тема, мета, та програма роботи.

2. Призначення, характеристики, склад, параметри, електричні схеми дослідного верстата

3. електричні схеми дослідного верстата згідно заданого варіанту.

4. Режими роботи та характеристики електродвигунів верстата.

Висновок. Дати загальну характеристику верстата та проаналізувати особливості САК його електропривода, які викликані його призначенням.