Электроприводы серии ИРБИ-82
Общие сведения
Электроприводы серии ИРБИ-82 предназначены для общепромышленного применения преимущественно там, где требуется установка группы преобразователей с питанием от одного общего источника питания, и обеспечивают регулирование частоты вращения асинхронных электродвигателей серий 4А, АИР и других мощностью до 11 кВт без какой-либо их конструктивной доработки.
Применяемые в электроприводах электродвигатели рассчитаны на номинальное напряжение 220/380 В со схемой соединения обмоток в звезду и 380/660 В со схемой соединения обмоток в треугольник.
По согласованию с фирмой-изготовителем возможно использование в электроприводах группы электродвигателей, электродвигателей большей установочной мощности и электродвигателей на номинальное напряжение 220/380 В со схемой соединения обмоток в треугольник.
Конструктивно преобразователи выполнены в виде кассеты, содержащей вторичный источник питания и транзисторный инвертор. Они не имеют собственного силового источника и должны быть запитаны по шинам постоянного тока от групповых источников питания серии ИРБИ-02 или от преобразователей серии ИРБИ-81.
Структура условного обозначения
Структура условного обозначения электропривода ИРБИ-82-Х:
ИРБИ - обозначение принадлежности к фирме;
8 - номер модификации;
2 - исполнение кассетное со степенью защиты IР20;
Х - номинальная мощность двигателей, кВт. Структура условного обозначения группового источника питания ИРБИ-02-Х:
ИРБИ - обозначение принадлежности к фирме;
0 - источник питания;
2 - исполнение кассетное со степенью защиты IР20;
Х - суммарная номинальная мощность двигателей, кВт.
Условия эксплуатации
Электроприводы обеспечивают надежную работу в условиях, регламентированных для климатического исполнения УХЛ4 по ГОСТ 15150-69, при следующих нормальных значениях климатических факторов.
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающего воздуха от 1 до 35°С.
Относительная влажность воздуха 80% при температуре 25°С.
Окружающая среда, не содержащая взрывоопасных и агрессивных газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, и не должна быть насыщена токопроводящей пылью.
Рабочее положение вертикальное, допускается отклонение от вертикали до 5° в любую сторону.
Степень защиты электроприводов IР20 по ГОСТ 14254-80.
В части воздействия механических факторов внешней среды электроприводы соответствуют группе условий эксплуатации М1 по ГОСТ 17516.1-90.
Техника безопасности по ГОСТ 12.2.007.7-83.
Технические характеристики
Типы и основные параметры электроприводов и групповых источников питания приведены в табл. 1 и 2.
Коэффициент мощности электропривода - 1,0
Диапазон регулирования выходной частоты преобразователя, Гц - 0,5-100*
Кратность перегрузки по моменту (току) - 1,5
Сигнал управления, соответствующий максимальной частоте вращения ротора электродвигателя, В - 10+0,01
Охлаждение преобразователя - от встроенного вентилятора
* 200 Гц - по согласованию с предприятием-изготовителем.
| Тип электропривода | Диапазон регулирования частоты вращения | Номинальная мощность электродвигателя, кВт | Номинальный ток нагрузки, А | Питание, В |
| ИРБИ-82-1,5 | 100:1 (первая зона) 1:2 (вторая зона) | 1,5 | 5 | 540 |
| ИРБИ-82-2,2 | 2,2 | 6,1 | ||
| ИРБИ-82-3,0 | 3,0 | 8 | ||
| ИРБИ-82-4,0 | 4,0 | 11 | ||
| ИРБИ-82-5,5 | 5,5 | 14 | ||
| ИРБИ-82-7,5 | 7,5 | 18 | ||
| ИРБИ-82-11 | 11 | 26 |
| Тип группового источника питания | Суммарная номинальная мощность электродвигателей, кВт | Номинальный ток нагрузки, А | Номинальное напряжение питающей сети частотой 50 Гц, В |
| ИРБИ-02-3,0 | 3,0 | 8,0 | 3 ? 380 |
| ИРБИ-02-7,5 | 7,5 | 18 | |
| ИРБИ-02-11 | 11 | 26 | |
| ИРБИ-02-18,5 | 18,5 | 18 | |
| ИРБИ-02-30 | 30 | 14 | |
| ИРБИ-02-45 | 45 | 26 |
Задание направления и частоты вращения электродвигателя осуществляется от внешнего источника напряжения + 10 В или от потенциометра 1-3,3 кОм, подключаемого к преобразователю. Реверс электродвигателя обеспечивается изменением полярности сигнала задания (программное задание темпа). Области допустимых нагрузок электроприводов серии ИРБИ-82 при различных схемах соединения фазных обмоток электродвигателя представлены на рис. 1. Режим работы электроприводов в первом и третьем квадрантах механических характеристик - S1, во втором и четвертом - S2 по ГОСТ 183-74. Режим рекуперативного торможения с максимальной скоростью вращения до минимальной - однократный. Защита электроприводов: мгновенно-токовая (при коротком замыкании выходных шин "фаза-фаза" и "фаза-ноль питающей сети"); от перегрева силового охладителя; от перегрева двигателя при заклинивании механизма или перегрузке в течение 1 мин (время изменяется по заказу). Все защиты - триггерного типа, сброс осуществляется отключением сети и повторным подключением к сети. Электроприводы имеют следующие индикации: наличия питающего напряжения, рабочего состояния, перегрева или перегрузки, аварийной ситуации, скорости и нагрузки электродвигателя (по согласованию с заказчиком).
Области допустимых нагрузок электроприводов серии ИРБИ-82
Составляющими элементами электропривода являются: групповой источник питания, транзисторный преобразователь частоты (ТрП) и асинхронный электродвигатель.
Система автоматического управления (САУ) электропривода выполнена по принципу прямого векторного управления без датчиков положения и частоты вращения ротора электродвигателя.
Угловое положение вектора потокосцепления ротора и частота вращения ротора электродвигателя вычисляются с помощью информации, поступающей с датчиков фазных напряжений и токов статора электродвигателя.
При синтезе САУ реализован принцип подчиненного регулирования с последовательной коррекцией. Внешним контуром является контур регулирования частоты вращения, которому подчинены контуры регулирования составляющих вектора тока обмоток фаз статора электродвигателя.
Групповой источник питания производит выпрямление напряжения питающей сети и сглаживание выпрямленного напряжения.
Транзисторный преобразователь (ТрП) частоты, используя широтно-импульсную модуляцию выпрямленного сетевого напряжения, формирует синусоидальные напряжения и токи нужной амплитуды и частоты в фазах электродвигателя.
Упрощенные схемы силовой части преобразователей серии ИРБИ-82 и групповых источников питания серии ИРБИ-02 изображены на рис. 2, 3.
Схема силовой части преобразователей серии ИРБИ-82
VD1-VD6 - диоды; VS1-VS6 - транзисторы;
М - асинхронный двигатель
Схема силовой части групповых источников питания серии ИРБИ-02
VD1-VD6 - диоды; VS - транзистор;
Сф - емкость фильтра; Rб - резистор балластный
Схемы подключения преобразователей серии ИРБИ-82 с питанием от групповых источников питания серии ИРБИ-02 и с питанием от преобразователей серии ИРБИ-81 изображены на рис. 4, 5.
Схема подключения преобразователей серии ИРБИ-82 при питании от групповых источников питания серии ИРБИ-02
Схема подключения преобразователей серии ИРБИ-82 при питании от преобразователей серии ИРБИ-81
В состав ТрП входят: аварийный предохранитель, силовые модули инвертора, плата источника магистрального питания, плата управления инвертором ПС-6, плата датчиков тока ДТ-31 (ДТ-30), плата управления электроприводом ПУ-2М, плата индикации БИ-1.
Габаритные и присоединительные размеры преобразователей серии ИРБИ-82 и групповых источников питания серии ИРБИ-02 приведены на рис. 6, 7.
Габаритные и присоединительные размеры преобразователей
серии ИРБИ-82 :
| Тип преобразователя | Размеры, мм | Масса, кг | |
| Н | Н1 | ||
| ИРБИ-82-1,5 | 120 | 80 | 12 |
| ИРБИ-82-2,2 | 120 | 80 | 12 |
| ИРБИ-82-3,0 | 150 | 100 | 15 |
| ИРБИ-82-4,0 | 150 | 100 | 15 |
| ИРБИ-82-5,5 | 150 | 100 | 15 |
| ИРБИ-82-7,5 | 150 | 100 | 18 |
| ИРБИ-82-11 | 150 | 100 | 20 |
Габаритные и присоединительные размеры групповых источников питания серии ИРБИ-02:
| Тип группового источника питания | Размеры, мм | Масса, кг | |
| Н | Н1 | ||
| ИРБИ-02-3,0 | 120 | 80 | 12 |
| ИРБИ-02-7,5 | 120 | 80 | 13 |
| ИРБИ-02-11 | 120 | 80 | 14 |
| ИРБИ-02-18,5 | 120 | 80 | 16 |
| ИРБИ-02-30 | 150 | 100 | 19 |
| ИРБИ-02-45 | 150 | 100 | 23 |
Схема подключения электроприводов серии ИРБИ-82 представлена на рис. 8.
Схема подключения электроприводов серии ИРБИ-82
Установленная изготовителем микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) на плате управления соответствует типу электродвигателя, указанному в заявке, при этом электропривод не требует дополнительной регулировки и настройки. Обмотки электродвигателя на напряжение 220/380 В соединяются в звезду. Согласовав с предприятием-изготовителем, можно соединить обмотки в треугольник, при этом снимаемая с электродвигателя мощность возрастает в 1,6 раза относительно номинальной. Обмотки электродвигателя на напряжение 380/660 В соединяются в треугольник.
При подаче сетевого напряжения на преобразователь красным светодиодом "СЕТЬ" на лицевой панели преобразователя индицируется наличие входного напряжения. Через 1-2 с преобразователь готов к работе.
Для работы электропривода необходимо подать на вход "+РАБ", "-РАБ" напряжение 15-24 В, соблюдая полярность (см. схему подключения). Через 1-2 с электропривод пускается и выходит на заданный режим. Рабочее состояние электропривода индицируется зеленым светодиодом "РАБОТА". Если во время работы электропривода снять сигнал "РАБ", электродвигатель остановится на самовыбеге. Если входы "РАБ" не используются, в электроприводе устанавливается перемычка между точками N и N на плате управления.
Преобразователь имеет выходы "ГОТ" (15-24 В, 100 мА). При отсутствии аварийной ситуации цепь "+ГОТ", коллектор-эмиттер n-р-n-транзистора, "-ГОТ" замкнута. При возникновении аварийной ситуации транзистор в цепи "ГОТ" выключается, электродвигатель останавливается на самовыбеге, на лицевой стороне преобразователя загорается красный светодиод "АВАРИЯ".
Входы "РАБ" и выходы "ГОТ" имеют потенциальную развязку.
Сигналом задания направления и скорости вращения служит напряжение от - 10 В до +10 В, поданное на вход "U" относительно нуля управления электропривода. Вариант задатчика (R и S) представлен на схеме подключения.
Предусмотрено управление состоянием преобразователя при помощи кнопок "ПУСК" (SВ1) и "СТОП" (SВ2).
При выборе режима нагрузки электропривода следует учитывать, что до номинальной скорости вращения электродвигателя электропривод работает с постоянством момента, а выше номинальной скорости - с постоянством мощности (см. рис. 1).
Если при работе электропривода нагрузка электродвигателя превысит предельно допустимую, то скорость вращения электродвигателя начнет уменьшаться вплоть до нуля, но момент двигателя будет сохраняться на уровне максимального. Чтобы восстановить желаемую скорость, нагрузку электродвигателя необходимо уменьшить.
При работе привода с максимальной перегрузкой в течение 1 мин привод выключится и загорится светодиод "ПЕРЕГРУЗКА".
Следует учитывать, что длительные и частые режимы рекуперации в электроприводе требуют установки дополнительных внешних балластных резисторов. Программа, реализующая заданный алгоритм управления электроприводом, и константы, соответствующие подключаемому электродвигателю, расположены в ПЗУ. Перенастройка электропривода на другой тип электродвигателя производится путем замены ПЗУ фирмой-изготовителем.
В комплект поставки входят: транзисторный преобразователь;
групповой источник питания; задатчик частоты и направления вращения;
резистор регулировочный и переключатель направления вращения (по согласованию с заказчиком); асинхронный электродвигатель (по согласованию с заказчиком); комплект ЗИП (по согласованию с заказчиком).
Примечание. Электропривод поставляется настроенным на конкретный двигатель, указанный в заказе.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
