Преобразователи электромашинные серии ПСЧ
Общие сведения
Преобразователи электромашинные серии ПСЧ предназначены для преобразования трехфазного тока промышленной частоты (50 Гц) в трехфазный ток повышенной частоты (400 Гц).
Преобразователи изготовляются для внутригосударственных и экспортных поставок.
Структура условного обозначения
ПСЧ-ХХХХ:
ПСЧ - преобразователь частоты синхронный;
ХХХ - номинальная мощность, кВт (15, 30, 50, 75, 100);
Х - модификация преобразователя в исполнениях:
К - на кремниевых диодах,
Т - тропическое,
С - специальное,
Ч - в чугунном корпусе.
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря до 1000 м.
Допускается эксплуатация преобразователей на высоте до 3000 м, при этом допустимая температура окружающего воздуха уменьшается на 1°С на каждые 200 м сверх 1000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 50 до 55°С.
Допускается пребывание неработающего преобразователя при температуре от минус 55 до 65°С, при этом эксплуатация его возможна после приведения к номинальной температуре.
Относительная влажность воздуха до 98% при температуре до 25°С и до 70% при температуре до 55°С.
Запыленность воздуха минеральными частицами в концентрации до 0,5 г/м3.
Группа механического исполнения М18 по ГОСТ 17516.1-90, при этом в течение 1 ч допускаются ударные нагрузки с частотой 80 ударов в мин при ускорении до 7 g. Наибольшие ускорения, возможные при перевозках, - не более 7 g.
Допустимый наклон преобразователя относительно горизонтальной поверхности при эксплуатации до 10°.
Эксплуатация преобразователей ПСЧ-50К и ПСЧ-50КЧ допускается с выходом горячего воздуха только через нижнее окно.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.1-75.
Преобразователи также соответствуют требованиям "Правил устройства электроустановок", "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".
Преобразователи отвечают требованиям ГОСТ 183-74 и ТУ ОБН.516.004.
Нормативно-технический документ
ТУ ОБН.516.004
Технические характеристики
Основные технические данные преобразователей приведены в табл. 1.
| Наименование параметра | Значение параметра для преобразователей типов | |||||||||
| ПСЧ-15 | ПСЧ-30 | ПСЧ-50 | ПСЧ-75 | ПСЧ-100 | ||||||
| двигатель | генератор | двигатель | генератор | двигатель | генератор | двигатель | генератор | двигатель | генератор | |
| Номинальная мощность, кВт | 18 | 15 | 35 | 30 | 60 | 50 | 85 | 75 | 115 | 100 |
| Частота тока, Гц | 50 | 400 | 50 | 400 | 50 | 400 | 50 | 400 | 50 | 400 |
| Номинальное напряжение, В | 380/220 | 230 | 380/220 | 230 | 380/220 | 230 | 380/220 | 230 | 380/220 | 230 |
| Номинальный ток, А | 33,8/58,5 | 44,5 | 65/112 | 89 | 110/190 | 148 | 161/279 | 222 | 220/382 | 296 |
| Частота вращения, мин-1 | 2910 | 2910 | 2940 | 2940 | 2940 | |||||
| КПД агрегата, % | 70 | 75 | 80 | 80 | 80 | |||||
| соs j | 0,91 | 0,85 | 0,91 | 0,85 | 0,93 | 0,85 | 0,89 | 0,85 | 0,85 | 0,85 |
| Масса* агрегата, кг | 370 | 550 | 915 | 1085 | 1400 | |||||
* Допуск на массу +5%.
Соединение фаз обмотки якоря генератора - "звезда" с выведенным нулем. Число выводных концов - 4.
Соединение фаз обмотки статора двигателя - YY/ D D при напряжении 380/220 В.
Режим работы - продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74.
Возбуждение синхронного генератора осуществляется с помощью статической системы возбуждения. Электрическая принципиальная схема представлена на рис. 1.
Электрическая принципиальная схема преобразователей частоты
серии ПСЧ:
ВПК и ВНВ - выпрямители питания корректора и начального
возбуждения;
ТПК, ТНВ и ТС - трансформаторы:
питания корректора,
начального возбуждения и силовой соответственно;
КН - корректор напряжения;
ДН и ДУ - дроссели насыщения и управления;
ВС, В13 - выпрямители;
C4-С6, Cр - конденсаторы;
R20, R21, УН, РР - резисторы;
ПВ - переключатель;
Wс, W1, W2, Wк, Wдр, Wу и Wд - обмотки:
сериесная,
первичная,
вторичная,
короткозамкнутая,
рабочая дросcеля,
основная и дополнительная управления соответственно
Начальное возбуждение обеспечивается от блока начального возбуждения, питаемого от сети частотой 50 Гц, напряжением 220 В.
При изменении напряжения питающей сети в пределах ±10% и частоты в пределах ±1,5% номинальных значений установившееся значение выходной частоты при номинальной нагрузке находится в пределах от 375 до 405 Гц для преобразователей до 30 кВт включительно, от 380 до 405 Гц для преобразователей свыше 30 кВт. При нагрузке, не превышающей 75% номинальной, у преобразователей частоты ПСЧ-15 и ПСЧ-30 выходная частота находится в пределах от 380 до 405 Гц.
Преобразователи допускают работу при несимметричной нагрузке, при этом ток в фазах не превышает номинального значения, а разность токов в фазах составляет не более 25% номинального тока. Несимметрия линейного напряжения не превышает 20% номинального.
Преобразователь в течение 2 мин выдерживает повышение частоты вращения до 3600 мин-1.
Вибрация преобразователей при жестком креплении к фундаменту соответствует классу 7,1 с допустимым значением вибрации 7 мм·с-1 по ГОСТ 16921-83.
Коэффициент искажения синусоидальности кривой выходного напряжения на холостом ходу при номинальном напряжении генератора не превышает 5%.
Асимметрия линейных напряжений генератора при любой симметричной нагрузке не превышает 1+0,1%.
Перегревы отдельных частей преобразователя над температурой окружающего воздуха в установившемся номинальном режиме не превышают значений, приведенных в табл. 2.
| Части преобразователя | Класс изоляции и перегрев, ° С | ||||
| ПСЧ-15 | ПСЧ-30 | ПСЧ-50 | ПСЧ-75 | ПСЧ-100 | |
| Обмотки: | |||||
| статора генератора | В/80 | В/80 | В/80 | Н/125 | Н/125 |
| статора двигателя | В/80 | В/80 | В/80 | Н/125 | Н/125 |
| силового трансформатора | Н/125 | Н/125 | Н/125 | Н/125 | Н/125 |
| аппаратуры | В/80 | В/80 | В/80 | В/80 | В/80 |
| Выпрямители: | |||||
| селеновые | -/20 | -/20 | -/20 | -/20 | -/20 |
| кремниевые | -/70 | -/70 | -/70 | -/70 | -/70 |
| Подшипники | -/45 | -/45 | -/45 | -/45 | -/45 |
Примечание. В числителе – класс изоляции, в знаменателе – перегрев, ° С
Уровень напряжения радиопомех, создаваемых преобразователями, соответствует группе 2.1.2 Норм 11-82.
Конструктивное исполнение - IМ1000 по ГОСТ 2479-79.
Степень защиты - IР21 по ГОСТ 17494-72.
Способ охлаждения - 1С01 по ГОСТ 20459-75.
Направление вращения преобразователя - правое, если смотреть со стороны генератора.
Изоляция обмоток двигателя, генератора и системы регулирования влагостойкая.
Сопротивление изоляции частей преобразователя относительно корпуса составляет не менее:
по 5 МОм для преобразователя и аппаратуры - после проведения номинального режима преобразователя, а также температурных испытаний;
0,5 МОм для преобразователя и 0,3 МОм для аппаратуры - после испытания на влагостойкость в течение 5 сут;
по 1 МОм для преобразователей и аппаратуры - после испытания на влагостойкость в течение 2 сут.
Изоляция между обмотками и обмоток относительно корпуса без повреждения в течение 1 мин выдерживает испытательное напряжение 1500 В (для генератора, цепей возбуждения и обмоток аппаратуры), 1800 В (для двигателя).
Витковая изоляция обмоток двигателя, генератора и аппаратуры регулирования без повреждений в течение 5 мин выдерживает испытание напряжением, на 30% превышающим номинальное.
Время разгона и выхода преобразователя на номинальный режим при номинальной частоте (50 Гц) и напряжении, изменяющемся во время пуска в пределах от 110 до 90% номинального значения, при последовательном соединении ветвей обмотки статора двигателя (при пониженном пусковом токе) и при прямом пуске (пуске от полного напряжения питающей сети без переключения обмоток) составляет не выше значений, приведенных в табл. 3; для преобразователя ПСЧ-30 при температуре окружающего воздуха выше 0°С - 2 с, а при температуре окружающего воздуха от 0 до минус 50°С - 3 с.
| Тип преобразователя | Время разгона и выхода на номинальный режим, с, при соединении ветвей фаз обмотки статора двигателя | |
| последовательном | параллельном | |
| ПСЧ-15 | 10 | 3 |
| ПСЧ-30 | 15 | 2–3 |
| ПСЧ-50 | 20 | 5 |
| ПСЧ-75 | 25 | 5 |
| ПСЧ-100 | 30 | 5 |
В преобразователях предусмотрено автоматическое и ручное регулирование напряжения.
В установившемся тепловом режиме при плавном изменении симметричной нагрузки* от 0 до номинального тока при соs j = 0,95-0,7 автоматически регулируемое напряжение (при напряжении на входе 100±1,5% Uном и частоте 100±1,5% fном) не выходит за пределы 100±2% среднерегулируемого напряжения.
Вместо плавного допускается ступенчатое изменение нагрузки.
Максимальное изменение напряжения в течение не более 0,1 с при набросе нагрузки* с 50 до 100% и сбросе ее со 100 до 50% номинального значения не превышает ±20% номинального напряжения; а при набросе нагрузки с 0 до 50% и сбросе ее с 50% до 0 - ±25% номинального напряжения. Время вхождения напряжения в зону ±2% Uном не превышает 0,5 с.
В установившемся тепловом режиме при неизменной нагрузке* преобразователя, лежащей в пределах от 0 до номинальной мощности при соs j = 0,7-0,95,обеспечивается автоматическая стабилизация выходного напряжения с точностью ±1% установившегося значения.
Изменение напряжения вследствие нагрева от холодного состояния до установившегося номинального не превышает ±10%.
При неизменной симметричной нагрузке, лежащей в пределах от 0 до номинального тока при соs j = 0,7-0,95 обеспечивается возможность плавного изменения напряжения в пределах от 102 до 90% номинального значения.
Преобразователи допускают работу при номинальной мощности и напряжении 208 В с сохранением параметров регулирования.
* Под нагрузкой понимается: ток генератора преобразователя при соs j Ј0,85 или активная мощность на выходе генератора преобразователя при соs j і0,85, измеренные в процентах номинальных значений.
Преобразователи без повреждений выдерживают:
ударный ток внезапного короткого замыкания;
в течение 5 с установившееся 3-фазное короткое замыкание при токе не менее трехкратного номинального;
в течение 2 с установившееся 2-фазное короткое замыкание. При этом напряжение между свободной фазой и любой из короткозамкнутых не превышает 150% номинального, а ток установившегося короткого замыкания на холостом ходу при длине кабеля 25 м, сечении 150 мм2 и номинальном напряжении составляет не менее:
50 А - для преобразователей ПСЧ-15;
120 А - для преобразователей ПСЧ-30;
190 А - для преобразователей ПСЧ-50;
430 А - для преобразователей ПСЧ-100.
При внезапном выходе из строя корректора напряжения напряжение на зажимах генератора преобразователя не превышает 1,15 Uном.
При последовательном соединении ветвей фаз обмотки двигателя на период пуска преобразователя пусковой ток не превышает 1,5+15% номинального тока; при параллельном соединении (прямом пуске) - 6+15% номинального тока.
При отсутствии подмагничивания дросселя на холостом ходу и номинальной нагрузке напряжение генератора составляет не менее 1,15 Uном.
При номинальных напряжении и частоте питающей сети преобразователь в течение 2 мин обеспечивает 50%-ную, а в течение 1 ч - 10%-ную перегрузку по току якоря синхронного генератора; при этом напряжение, соответствующее верхнему пределу уставки напряжения, не ниже номинального, допустимо дополнительное (приблизительно на 15%) снижение частоты.
Гарантийный срок эксплуатации - 5000 ч в течение 5,5 лет со дня изготовления.
Гарантийный срок хранения - 12 мес со дня изготовления.
Наработка до капитального ремонта - 25000 ч в течение 10 лет.
Преобразователь состоит из основного агрегата, блока питания и блока управления. В основной агрегат входят: статоры генератора и двигателя, ротор, подшипниковые щиты.
Статор генератора состоит из станины (литой, чугунной у преобразователей ПСЧ-15, ПСЧ-30 и ПСЧ-50 и стальной, сварной у преобразователей ПСЧ-100), сердечника, обмоток якоря и возбуждения. На станине имеется площадка для установки блока питания статической системы возбуждения.
Статор двигателя состоит из станины (стальной, сварной или литой, чугунной), сердечника и обмотки. В нижней части станины имеются окна для выхода охлаждающего воздуха. Каждая фаза обмотки имеет по две параллельные ветви, начала и концы которых выведены на доску зажимов коробки выводов.
Ротор преобразователя состоит из вала, сердечников роторов генератора (индуктора) и двигателя, вентилятора, двух подшипников.
Блок питания состоит из силового трансформатора, управляемого дросселя, трансформатора и выпрямителя начального возбуждения. В преобразователе ПСЧ-100 дополнительно в блок питания входит ограничитель напряжения. Все элементы блока питания смонтированы на основании. Блок питания защищен штампосварным колпаком с жалюзи, закрытыми сеткой.
Блок управления, предназначенный для автоматического и ручного регулирования выходного напряжения преобразователя, состоит из корректора напряжения, трехфазного двухобмоточного трансформатора и выпрямителя, питающих корректор, и резисторов: уставки напряжения, ручного регулирования и настроечных, переключателя автоматического и ручного регулирования, доски зажимов, дросселя насыщения и выпрямителей (для преобразователей ПСЧ-15, ПСЧ-30 и ПСЧ-50).
Габаритные, установочные и присоединительные размеры преобразователей приведены на рис. 2-5.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
преобразователей ПСЧ-15, ПСЧ-30:
ЦМ - центр массы;
Ш1, Ш2 и Ш3 - внутренние штуцера Ж 56, Ж 28 и Ж 16 соответственно
| Тип преобразователя | Размеры, мм | |||||||||
| l | l10 | l32 | l34 | l80 | l87 | l90 | l91 | l92 | l94 | |
| ПСЧ-15 | 265 | 420 | 195 | 90 | 870 | 345 | 220 | 80 | 125 | 220 |
| ПСЧ-30 | 265 | 520 | 225 | 140 | 1030 | 395 | 300 | 85 | 150 | 220 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
преобразователей ПСЧ-50КЧ:
Вид Б - вид на переходный фланец, применяемый при переходе на
чугунное исполнение преобразователей;
ЦМ - центр массы;
Ш1 и Ш2 - внутренние штуцера Ж 56 и Ж 28
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
преобразователей ПСЧ-50К и ПСЧ-75:
ЦМ - центр массы;
Ш1 и Ш2 - внутренние штуцера Ж 56 и Ж 27,5
| Тип преобразователя | Размеры, мм | |
| L | С2 | |
| ПСЧ-50К | 1185 | 560 |
| ПСЧ-75 | 1370 | 650 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
преобразователей ПСЧ-100:
ЦМ - центр массы;
Ш1 и Ш2 - внутренние штуцера типов Д-50 и Д-12
Габаритные размеры блока управления - 230x490x180 мм.
В комплект поставки входят: электропреобразовательный агрегат;
блок управления; запасные части: подшипник (76-310К - для преобразователей ПСЧ-15 и ПСЧ-30, 76-317 - для преобразователей ПСЧ-50, ПСЧ-75, ПСЧ-100), корректор напряжения, диод В-10 не ниже 12 класса или ВЛ-10 не ниже 10 класса; запасные части ЗИП № 1 по ведомости (в количестве, согласованном с потребителем); запасные части ЗИП № 2 по ведомости (в количестве, согласованном с потребителем); паспорт; техническое описание и инструкция по эксплуатации.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
