Электроприводы серии ЭКТ3
Общие сведения
Комплектные тиристорные электроприводы серии ЭКТ3 предназначены для частотного управления трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и синхронными реактивными двигателями.
Частотный способ управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором эффективно используется для приводов мощных электровентиляторов, компрессоров, насосов, транспортеров, рольгангов, пилорам и других механизмов, которые требуют технологического регулирования скорости вращения. При этом способе управления электродвигателем обеспечиваются высокие энергетические характеристики электропривода (КПД и коэффициент мощности) в полном рабочем диапазоне. Применение частотного регулирования значительно расширяет возможности использования простых и надежных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Применение этого способа регулирования дает существенную экономию потребляемой электроэнергии по сравнению с регулированием производительности механизмов путем дросселирования.
Электроприводы серии ЭКТ3 изготовляются для внутренних поставок и на экспорт взамен электроприводов серии ЭКТ2.
Структура условного обозначения
ЭКТ3Х-Х/380-ХХ:
Э - электропривод;
К - комплектный;
Т - тиристорный;
3 - третье поколение;
Х - вид торможения (Д - динамическое, Р - рекуперативное);
Х - номинальный ток на выходе, А (25, 63, 160, 250, 400);
380 - номинальное напряжение на выходе, В;
Х - номинальная частота на выходе, Гц (50, 200, 400);
Х - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
- 15150 - 69 (УХЛ4, О4).
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Диапазон рабочих температур от 1 до 40°С для исполнения УХЛ4 и от 1 до 45°С - для исполнения О4.
Верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха 80% при температуре 25°С для исполнения УХЛ4 и 98% при температуре 35°С - для исполнения О4.
Окружающая среда непожароопасная, невзрывоопасная, не содержащая агрессивных паров и газов, разрушающих металлы, изоляцию и их покрытия, а также металлическую и токопроводящую пыль.
Содержание пыли в окружающей среде не более 0,5 мг/м3.
Степень защиты оболочек (шкафов) IР21 по ГОСТ 14254 - 80.
По воздействию механических факторов электроприводы соответствуют группе М1 по ГОСТ 17516.1 - 90.
Показатели качества электрической энергии питающей сети:
Отклонения напряжения сети от номинального значения от 10 до -15%.
Отклонения частоты напряжения от номинального значения не более + 2%.
Коммутационные провалы и всплески в кривой напряжения не более 400%, умноженных на градус эл. с длительностью провалов не более 40° эл.
Электроприводы соответствуют требованиям ТУ 16-92 ТИАК.654363.001 ТУ. ТУ 16-92 ТИАК.654363.001 ТУ
Технические характеристики
Основные технические данные электроприводов приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
| Параметр | Значение параметра |
| Параметры питающей сети | |
| Номинальное напряжение, В: | |
| для исполнения УХЛ4 | 380 |
| для исполнения О4 | 380, 415, 440 |
| Частота, Гц | 50, 60 |
| Число фаз | 3 |
| Выходные параметры | |
| Номинальное напряжение, В | 380* |
| Номинальный ток, А | 25, 63, 160, 250, 400 |
| Номинальная частота, Гц | 50, 200, 400* |
| Полный диапазон регулировния выходного напряжения, В: | |
| для ЭКТЗД | 0 - 380 |
| для ЭКТЗР | 0 - 340 |
| Рабочий диапазон регулирования выходного напряжения, В: | |
| для ЭКТЗД | 38 - 380 |
| для ЭКТЗР | 38 - 340 |
| Отклонение действующего значения напряжения от номинального значения, % | ± 2,5 |
| Полный диапазон регулировния выходной частоты для исполнений по номинальной частоте, Гц: | |
| 50 | 1 - 60** |
| 200 | 5 - 200 |
| 400 | 10 - 400 |
| Рабочий диапазон регулировния выходной частоты для исполнений по номинальной частоте, Гц: | |
| 50 | 5 - 60** |
| 200 | 15 - 200 |
| 400 | 30 - 400 |
| Отклонения частоты от номинального значения, % | ± 5*** |
| Допустимая нагрузка от номинального тока для асинхронных двигателей, % | 150 |
| Продолжительность допустимой нагрузки, с | 120 |
| * Нормированные отклонения величин выходного напряжения и выходной частоты регламентируются в рабочих диапазонах изменения выходного напряжения и выходной частоты. | |
Таблица 2
| Типоисполнение электропривода | Номинальная выходная мощность, кВ ? А | Потребляемая мощность, кВ ? А | Коэффициент полезного действия, %, не менее | Коэффициент полезного действия, %, не менее | Мгновенное значение тока нагрузки, А | Коэффициент сдвига нагрузки | |
| При номинальном выходном напряжении | При входном напряжении ниже номинального | ||||||
| ЭКТЗД-25/380-50 | 16,5 | 18,3 | 0,88 | 92 | 50 | 45 | 0,15 - 0,9 |
| ЭКТЗД-63/380-50 | 41,5 | 45,2 | 0,83 | 92 | 160 | 145 | 0,15 - 0,9 |
| ЭКТЗД-63/380-200 | 41,5 | 46,1 | 0,83 | 91 | 200 | 180 | 0,15 - 0,7 |
| ЭКТЗР-63/380-200 | 41,5 | 45,6 | 0,83 | 91 | 200 | 180 | 0,15 - 0,7 |
| ЭКТЗД-160/380-50 | 105 | 110,1 | 0,88 | 95 | 450 | 410 | 0,15 - 0,9 |
| ЭКТЗД-160/380-200 | 105 | 115,0 | 0,88 | 91 | 450 | 410 | 0,15 - 0,7 |
| ЭКТЗР-160/380-50 | 105 | 110,1 | 0,88 | 95 | 450 | 410 | 0,15 - 0,9 |
| ЭКТЗР-160/380-200 | 105 | 115,0 | 0,88 | 91 | 450 | 410 | 0,15 - 0,7 |
| ЭКТЗР-250/380-200 | 165 | 177,4 | 0,83 | 92 | 750 | 700 | 0,15 - 0,7 |
| ЭКТЗР-400/380-50 | 263,5 | 277,4 | 0,92 | 95 | 1000 | 920 | 0,15 - 0,9 |
| ЭКТЗР-400/380-400 | 263,5 | 283,3 | O,93 | 93 | 800 | 800 | 0,15 - 0,7 |
В табл. 2 величины коэффициента полезного действия и коэффициента мощности электроприводов, а также коэффициент сдвига нагрузки приведены для напряжения питающей сети 380 В.
Для электроприводов на напряжение питающей сети 440 В, частоты 60 Гц коэффициент сдвига нагрузки должен быть в пределах 0,7 - 0,9.
Электроприводы с номинальной выходной частотой 200 и 400 Гц допускают перестройку на 50 или 60 Гц и работу при номинальном выходном напряжении. При этом величина коэффициента сдвига нагрузки должна быть в пределах 0,15 - 0,9 для всех исполнений электроприводов, кроме ЭКТ3Р-250/380-200 УХЛ4, для которого эта величина должна быть в пределах 0,15 - 0,85.
Электроприводы обеспечивают:
плавный разгон, торможение и реверс электродвигателя изменением частоты, величины напряжения и порядка чередования фаз выходного напряжения преобразователя частоты, при этом закон изменения частоты задается в виде электрического сигнала с использованием задатчика интенсивности;
возможность регулирования ускорения или замедления изменением частоты, при этом диапазон времени изменения сигнала задания частоты от минимального до максимального значения для электроприводов
с номинальными токами 25 и 63 А - от 0,5 до 60 с, для электроприводов с номинальными токами 160, 250 и 400 А - от 1 до 60 с;
продолжительную работу при изменении момента нагрузки от нуля до номинального значения, при этом допускается режим работы электропривода с длительностью цикла "разгон-торможение" не менее 1 мин;
прямое подключение электродвигателя и его работу в двигательном и рекуперативном режимах, при этом среднеквадратичное значение
тока нагрузки в течение цикла не должно превышать номинального за время усреднения не более 10 мин, а величина и длительность перегрузок не должна превышать допустимых величин, указанных в табл. 2;
регулирование величины выходного напряжения в рабочем диапазоне в функции частоты по закону: U/f = соnst = 4,0 - 7,6 при fн = 50 Гц;
U/f = соnst = 1,7 - 7,6 при fн = 200 Гц; U/f = соnst = 0,9 - 7,6 при fн = 400 Гц, где U - действующее значение выходного напряжения; f - выходная частота.
При увеличении частоты выше номинального значения величина выходного напряжения поддерживается неизменной на уровне номинального значения;
работу в замкнутой системе автоматического регулирования технологических параметров от стандартных датчиков постоянного тока с унифицированным выходным сигналом в диапазоне + 10 (24) В, + 5 мА и от датчиков государственной системы приборов с унифицированным токовым выходным сигналом + 5 мА;
изменение выходного напряжения без изменения частоты в пределах + 10% в рабочем диапазоне, но не выше напряжения питающей сети;
работу при несимметрии выходных фазовых токов не более 10% от номинального значения.
Электроприводы допускают работу на один или на несколько параллельно работающих электродвигателей, суммарная мощность которых не превышает указанной в табл. 3, а параметры нагрузки соответствуют табл. 2.
Таблица 3
| Типоисполнение электропривода | Суммарная мощность электродвигателей, кВт |
| ЭКТЗД-25/380 | 15 |
| ЭКТЗД-63/380 | 37 |
| ЭКТЗР-63/380 | 37 |
| ЭКТЗД-160/380 | 90 |
| ЭКТЗР-160/380 | 90 |
| ЭКТЗР-250/380 | 132 |
| ЭКТЗР-400/380 | 200 |
Система управления и регулирования электроприводом не допускает "ползучей" скорости электродвигателя при отсутствии сигнала задания и отсутствия момента нагрузки.
Электроприводы обеспечивают: наработку на отказ не менее 4500 ч, ресурс работы - 25000 ч, срок службы - 20 лет.
Гарантийный срок - 2 года со дня ввода в эксплуатацию, но не более 2,5 лет со дня отгрузки потребителю при условии соблюдения потребителем правил транспортирования, хранения и эксплуатации электропривода.
Сроки сохраняемости в упаковке и консервации изготовителя - 1 год для внутренних поставок и 2 года для поставок на экспорт.
Электроприводы серии ЭКТ3 выполнены на базе преобразователя частоты (ПЧ) со звеном постоянного тока и состоят из силовой и управляющей части. Принцип действия ПЧ состоит в предварительном выпрямлении переменного напряжения источника питания с последующим инвертированием выпрямленного напряжения.
Упрощенная функциональная схема электропривода приведена на рис. 1, упрощенная электрическая схема силовой части - на рис. 2 и 3.
Функциональная схема электропривода Lр - токоограничивающий реактор; ТВ - тиристорный выпрямитель;
Lф - сглаживающий реактор; Сф - емкость фильтра;
АИН - автономный инвертор напряжения;
УТ - устройство динамического торможения;
УП - устройство подзаряда конденсаторов;
Р1, Р2 - шунты;
СУВ - система управления тиристорным выпрямителем;
СУИ - система управления инвертором;
ГР - гальваническая развязка;
СЗ - система защиты и сигнализации;
САР - система автоматического регулирования;
f* - сигнал задания выходной частоты;
ВА - автоматический выключатель или пускатель
Однолинейная схема силовых цепей электроприводов исполнения ЭКТ3Д ТВ - тиристорный выпрямитель; МТД - мосты основных тиристоров и обратных диодов; МКТ - мост коммутирующих тиристоров;
МСЭ - мост сброса энергии; Lк - коммутирующие дроссели;
Ск - коммутирующие конденсаторы; Сф - емкость фильтра;
Lф - сглаживающий реактор;
Lр - токоограничивающий реактор; Р1, Р2 - шунты;
ВА1 - автоматический выключатель или пускатель;
ВА2 - автоматический выключатель;
УП - устройство подзаряда; Lп - дроссель подзаряда
Однолинейная схема силовых цепей электроприводов исполнения ЭКТ3Р ТВ - тиристорный выпрямитель; ТИ - тиристорный инвертор, ведомый сетью; МТД - мосты основных тиристоров и обратных диодов;
МКТ - мост коммутирующих тиристоров; МСЭ - мост сброса энергии;
Lк - коммутирующие дроссели; Ск - коммутирующие конденсаторы;
Сф - емкость фильтра; Lф - сглаживающий фильтр;
Lр - токоограничивающий реактор; Р1, Р2 - шунты;
ВА1 - автоматический выключатель или пускатель;
ВА2 - автоматический выключатель; УП1, УП2 - устройства подзаряда;
Тр - трансформатор питания УП; F - предохранители;
Lп - дроссель подзаряда
Силовая часть электропривода состоит из следующих функциональных узлов: силового тиристорного выпрямителя, LС - фильтра, автономного инвертора напряжения, инвертора, ведомого сетью (для электроприводов исполнения ЭКТ3Р), устройства динамического торможения
(для электроприводов исполнения ЭКТ3Д) и устройства подзаряда.
Силовой тиристорный выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме и обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный, а также регулирование величины выпрямленного напряжения.
Сглаживающее звено (LС - фильтр) служит для развязки управляемого выпрямителя и инвертора по высокочастотным составляющим.
Автономный инвертор напряжения (АИН) преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение регулируемой частоты. АИН выполнен по схеме с пофазной коммутацией и состоит из трехфазных мостов основных и коммутирующих тиристоров, обратных и разделительных диодов, коммутирующих конденсаторов и дросселей, трехфазного диодного моста сброса энергии и устройства подзаряда коммутирующих конденсаторов. Устройство подзаряда обеспечивает постоянную коммутационную способность инвертора независимо от амплитуды выходного напряжения во всех режимах работы.
Автономный инвертор выполнен на тиристорах и диодах с высокими динамическими характеристиками.
Режим торможения в электроприводах исполнения ЭКТ3Р осуществляется путем передачи энергии в питающую сеть посредством инвертора, ведомого сетью, который включен встречно-параллельно основному тиристорному выпрямителю.
В электроприводах исполнения ЭКТ3Д торможение осуществляется путем рассеивания энергии на резисторах, подключенных к цепи выпрямленного напряжения через отдельные тиристоры.
Управляющая часть электропривода состоит из следующих основных функциональных узлов: системы автоматического регулирования (САР);
системы управления выпрямителем; системы управления инвертором;
системы защиты сигнализации.
Взаимодействие функциональных частей показано на рис. 1.
Система САР выполнена двухконтурной по принципу подчиненного регулирования: внутренним контуром является контур регулирования входного тока ЭКТ3, внешним - контур регулирования ЭДС двигателя или частоты. Регулирование скорости электродвигателя осуществляется
без применения вращающихся датчиков скорости.
САР обеспечивает выполнение следующих функций: формирование входного сигнала задания управления; регулирование темпа изменения задания; изменение выходного напряжения в функции частоты;
поддержание выходных параметров в соответствии с заданием и устранением автоколебаний; формирование сигнала на торможение и реверс электродвигателя.
Электроприводы снабжены специальными устройствами, которые обеспечивают их защиту от повреждения при нарушении нормального режима работы путем отключения от питающей сети, в том числе: возникновении токов короткого замыкания в ПЧ или в нагрузке;
недопустимых перегрузках по току; исчезновении или недопустимом снижении напряжения в питающей сети; исчезновении потока охлаждающего воздуха - для электроприводов на токи 160 - 400 А; обрыве фазы однодвигательного электропривода; замыкании электрических цепей на "землю" - для цепей с изолированной нейтралью.
При этом защита от обрыва фаз обеспечивается при работе на электродвигатель мощностью не менее 0,5 номинальной мощности электропривода.
Защита силовых полупроводниковых приборов от перенапряжений осуществляется RС-цепями, включенными параллельно приборам.
При исчезновении или недопустимом снижении напряжения питающей сети электропривод отключается и срабатывает система автоматического повторного включения (АПВ) с выходом на заданный режим работы, если за время не более 3 с после отключения произошло восстановление питающего напряжения. По требованию заказчика электроприводы комплектуются устройством дистанционного управления, которое обеспечивает независимое оперативное управление до трех электроприводов на расстоянии до 50 м.
Электроприводы для многодвигательных машин производства синтетических волокон и других потребителей, к которым предъявляются жесткие требования по поддержанию скорости вращения двигателя,
по требованию заказчика могут быть снабжены внешним цифровым задающим генератором, выполненным на основе микропроцессора. Один
генератор обеспечивает параллельное управление до трех электроприводов серии ЭКТ3. При этом выходная частота задается непосредственно
с ВЦЗГ или с переносного пульта управления (ПУ), который размещается на расстоянии до 50 м от генератора.
Отклонение выходной частоты ВЦЗГ не более 0,01% от номинального значения, дискретность задания 0,01 Гц - в диапазоне 0,5 - 215 Гц и 0,02 Гц - в диапазоне 215 - 400 Гц. Питание ВЦЗГ осуществляется от однофазной сети переменного напряжения - 220 В, 50 (60) Гц.
Конструктивно электроприводы выполнены в виде шкафов унифицированной конструкции: на ток 25 А - одностороннего обслуживания, на токи 63 - 400 А - двухстороннего обслуживания. Подключение входных и выходных цепей производится снизу шкафа.
На лицевой стороне двери установлены следующие аппараты и приборы, обеспечивающие оперативное управление электроприводом:
кнопки управления силовым выключателем (пускателем) "ВКЛ." и "ОТКЛ.";
переключатель на пять положений для выбора задания: "ВПЕРЕД", "НАЗАД", "НУЛЕВОЕ" - при местном управлении, "АНАЛОГОВОЕ" -
при дистанционном управлении от устройства УДУ или от внешнего аналогового сигнала и "ЦИФРОВОЕ" - при управлении от внешнего цифрового генератора;
резисторы для управления напряжением задания выходной частоты (скорости) - "ВПЕРЕД", "НАЗАД (ГРУБО и ТОЧНО)";
сигнальные лампы: "ГОТОВНОСТЬ", "ВКЛЮЧЕНО", "ЗАЩИТА";
приборы для измерения выходного тока, напряжения и частоты.
Электроприводы на токи 25 и 63 А выполнены с естественным воздушным охлаждением, на токи 160 - 400 А - с принудительным воздушным охлаждением с помощью встроенных в шкафы электровентиляторов.
Система управления и регулирования выполнена на печатных платах, установленных в кассете с использованием дискретных элементов
и интегральных микросхем. Основные узлы силовой и управляющей части имеют контрольные точки для проверки сигналов. Устройство дистанционного управления и внешний цифровой задающий генератор выполнены в виде отдельных блоков.
Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса электроприводов приведены на рис. 4 - 9.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электропривода ЭКТ3Д-25/380-50.
Масса не более 140 кг
Габаритные, установочные и присоединительные размеры и масса электроприводов:
Таблица к рис. 5
| Тип электропривода | Размеры, мм | Масса, кг, не более | |
| H1 | H2 | ||
| ЭКТЗД-63/380-50 | 1800 | 1884 | 350 |
| ЭКТЗД-63/380-200 | 380 | ||
| ЭКТЗР-63/380-200 | 400 | ||
| ЭКТЗД-160/380-50 | 2000 | 2084 | 450 |
| ЭКТЗР-160/380-50 | 480 | ||
Габаритные, установочные и присоединительные размеры и масса электроприводов:
Таблица к рис. 6
| Тип электропривода | Масса, кг, не более |
| ЭКТЗР-160/380-200 | 620 |
| ЭКТЗД-160/380-200 | 590 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры и масса электроприводов:
Таблица к рис. 7
| Тип электропривода | L, мм | Масса, кг, не более |
| ЭКТЗР-250/380-200 | 1400 | 730 |
| ЭКТЗР-400/380-50 | 880 | |
| ЭКТЗР-400/380-400 | 1600 | 920 |
Габаритные, установочные и присоединительные размеры устройства УДУ.
Масса не более 25 кг
Габаритные, установочные и присоединительные размеры генератора ВЦЗГ с пультом ПУ.
Масса не более 36 кг
В комплект поставки входят: шкаф электропривода; устройство дистанционного управления (поставляется по требованию заказчика);
внешний цифровой задающий генератор с пультом управления (поставляется по требованию заказчика для многодвигательных приводов машин производства синтетических волокон); запасные части, инструменты и принадлежности согласно ведомости ЗИП предприятия-изготовителя; эксплуатационная документация согласно ведомости предприятия-изготовителя.
Примечание. 1. Электродвигатель комплектуется заказчиком.
2. По требованию заказчика за отдельную плату вместе с электроприводами могут поставляться резервные платы системы управления и регулирования. Электроприводы подразделяются: по выходному току, выходной частоте, способу торможения, климатическому исполнению, наличию дополнительного устройства дистанционного управления типа УДУ и внешнего цифрового задающего генератора типа ВЦЗГ. Электроприводы экспортного исполнения О4 подразделяются также по величине напряжения и частоте питающей сети.
По сочетанию основных параметров электроприводы имеют следующие типоисполнения:
ЭКТ3Д-25/380-50 УХЛ4 ЭКТ3Р-160/380-50 УХЛ4
ЭКТ3Д-25/380-50 О4 ЭКТ3Р-160/380-50 О4
ЭКТ3Д-63/380-50 УХЛ4 ЭКТ3Р-160/380-200 УХЛ4
ЭКТ3Д-63/380-50 О4 ЭКТ3Р-160/380-200 О4
ЭКТ3Д-63/380-200 УХЛ4 ЭКТ3Р-250/380-200 УХЛ4
ЭКТ3Д-63/380-200 О4 ЭКТ3Р-250/380-200 О4
ЭКТ3Р-63/380-200 УХЛ4 ЭКТ3Р-400/380-50 УХЛ4
ЭКТ3Р-63/380-200 О4 ЭКТ3Р-400/380-50 О4
ЭКТ3Д-160/380-50 УХЛ4 ЭКТ3Д-160/380-200 УХЛ4
ЭКТ3Р-400/380-400 УХЛ4 ЭКТ3Д-160/380-200 О4
ЭКТ3Д-160/380-50 О4
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
