Насосная станция с частотным управлением

Работа из раздела: «Производство и технологии»

48

Реферат

Дипломный проект представлен пояснительной запиской объемом 88 страниц, чертежами и плакатами на 6 листах формата А1 и приложением.

В дипломном проекте разработана система управления насосной станцией, построенная на базе частотного преобразователя.

В соответствии с заданием проведен обзор существующих систем управления электроприводов насосов. Выбран насосный агрегат, произведен расчет и выбор электродвигателя, и построены его механические характеристики. Сделан выбор преобразователя частоты, описана его настройка. Описана работа системы управления по схеме электрической принципиальной. В соответствии с заданием реализованы устройства индикации и аварийной сигнализации. Рассчитан экономический эффект и срок окупаемости предлагаемого решения. Освещен вопрос охраны труда и техники безопасности.

Содержание

• Введение
• 1. Описание объекта проектирования
• 1.1 Параметры электропитания насосной станции
• 2. Технологический процесс производства пара и место насосов воды
• 3. Техническое задание
• 3.1 Основные технические требования
• 3.2 Функции системы управления
• 4. Требования к электроприводу и выбор системы
• 5. Выбор насоса
• 6. Расчет и выбор двигателя
• 7. Расчет и построение механической характеристики двигателя 5АН280В2
• 8. Выбор преобразователя частоты и его описание
• 8.1 Программные функции преобразователя частоты EI-P7002-300H
• 8.2 Монтаж и подключение преобразователя частоты EI-P7002-300H
• 9. Программирование пульта управления преобразователя частоты
• 10. Описание структурной схемы электропривода
• 11. Описание схемы электрической принципиальной
• 12. Расчет затрат на электропривод насосной установки
• 12.1 Смета на приобретение и монтаж оборудования
• 12.2 Расчет эксплуатационных затрат
• 12.3 Расчет потребляемой электроэнергии
• 12.4 Затраты на ремонт и межремонтное обслуживание
• 12.5 Расчет затрат на заработную плату ремонтного персонала
• 12.6 Расчет амортизационных отчислений
• 12.7 Расчет общих затрат на эксплуатацию
• 12.8 Расчет приведенных затрат по вариантам
• 12.9 Расчет годового экономического эффекта
• 12.10 Расчет срока окупаемости
• 13. Вопросы безопасной эксплуатации электропривода насосов
• 13.1 Общие положения
• 13.2 Меры безопасной эксплуатации электроприводов
• 13.3 Подготовка к работе электропривода и порядок его работы
• 13.4 Порядок ревизии и ремонта центробежных насосо
• 13.5 Заземление
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложение А

Введение

Внедрение энергосберегающих технологий сегодня -- это не дань моде, особенно для нашей огромной северной страны и при нашем нынешнем экономическом состоянии. Энергосберегающих технологий много, эффективность их зависит от множества факторов. В настоящее время подавляющее большинство управляемых электроприводов строятся на базе асинхронных электродвигателей и преобразователей частоты, где преобразователь частоты выполнен по схеме неуправляемый выпрямитель -- автономный управляемый инвертор напряжения; то есть, сначала электрическая энергия сети преобразуется в постоянный ток, а потом инвертор создает трехфазный электрический ток переменной частоты.

Возможности, открывающиеся при использовании преобразователя частоты в качестве регулирующего устройства для электропривода, выполненного на асинхронном электродвигателе, безграничны. Одной из главных тенденций развития современного электропривода является использование его в целях сбережения энергетических ресурсов и экологии. Следует отметить, что использование преобразователей частоты в качестве регулируемого электропривода создает свои преимущества за счет автоматического изменения параметров системы в зависимости от условий работы механизма, и наибольший эффект достигается, когда условия работы часто меняются и пределы изменений достаточно широки. Система регулируемого электропривода управляется микроконтроллером с достаточно солидным программным обеспечением, позволяющим задавать параметры регулирования в зависимости от необходимых условий работы механизма. В этой связи расширяется область применения регулируемого электропривода не только в сферах высоких технологий, но и там, где до настоящего времени традиционно использовался простой нерегулируемый электропривод с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. При этом важным становится повышение энергетической эффективности существующих электроприводов, позволяющих решать технологические задачи при минимальных затратах.

В данном дипломном проекте речь пойдет о станции автоматического управления двумя электроприводами, которые приводят во вращение два питательных насоса центробежного типа. Насосы предназначены для питания водой угольных паровых котлов. Насосы работают попеременно, переключение происходит с периодичностью, установленной графиком планово предупредительных работ. Внедрение преобразователей частоты в систему водообеспечения обусловлена, во-первых, более высокой экономической эффективностью частотно управляемых электроприводов, по сравнению с системой «электродвигатель - питательный насос - дроссельная задвижка», когда регулирование подачи воды производилось вручную операторами. Во-вторых, тем, что альтернативы при внедрении новых регулируемых электроприводов на сегодняшний день нет [1].

1. Описание объекта проектирования

Существующая насосная станция состоит из группы контакторов, которые осуществляют коммутацию асинхронных двигателей, которые, в свою очередь, приводят во вращение центробежные насосы.

Структурная схема представлена на рисунке 1.1. На объекте контакторы расположены в металлическом шкафу, куда заведены силовые цепи.

Рисунок 1.1 - Структурная схема станции автоматического управления питательными насосами.

1.1 Параметры электропитания насосной станции

Напряжение питающей сети - 380 В, частота питающей сети - 50 Гц. Система управления питается от подстанции КТП мощностью 1000 кВА. Категория электроснабжения - 1, которая предусматривает наличие резервной линии электропитания при выходе из строя основной. Допускается отклонение питающего напряжения в пределах -15%...+10% от номинального значения (380В), обеспечивается длительный режим работы одного из трехфазных асинхронных электродвигателей мощностью 200 кВт. Их количество - 2 шт. Обеспечивается защита двигателей от короткого замыкания, от перегрузки по току более 20% сверх номинального значения (354А), от перегрева, от повышенного и пониженного напряжения питающей сети. Степень защиты по ГОСТ 14254-96 - IP54.

Необходимые условия технической эксплуатации станции управления питательными насосами: высота над уровнем моря не более 1000м., температура окружающего воздуха в пределах -10…+40єС, относительная влажность воздуха не более 90%. Окружающая среда должна удовлетворять требованиям типа II по ГОСТ 15150-69, т.е. невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных коррозийных газов и паров. Все условия технической эксплуатации выполняются установкой станции автоматического управления питательными насосами в помещение, где сосредоточено все управляющее оборудование, средства КИПиА. Данное помещение оборудовано системой отопления, обеспечивающей заданный диапазон температур, а также удовлетворяет всем требованиям ГОСТ 15150-69, то есть помещение является невзрывоопасной, не содержащей токопроводящей пыли, агрессивных коррозийных газов и паров.

2. Технологический процесс производства пара и место насосов воды

Процесс производства пара, технологическая схема которого представлена на рисунке 2.1 и на чертеже 3, включает в себя несколько стадий.

Рисунок 2.1 - Технологическая схема

К воде, используемой в котлах для производства пара, предъявляется ряд требований, например, из воды должна быть удалена углекислота, кислород, мелкие взвеси грунта, мусор и т.п. Процесс обеспечения этих требований называется водоподготовкой, производится в отдельном цехе. Она производится на основе применения целого ряда фильтров для очистки воды, которые образуют комплексную систему водоочистки. Вода, подающаяся с водохранилища, проходит на данной стадии осветление, фильтрацию, очистку от кальция и магния. Осветление воды делается только в том случае, если после выпадения осадков с водохранилища поступает мутная вода, т.е. в ней присутствуют взвеси грунта. Фильтрация производится от мелкого мусора и частиц, который также могут присутствовать в воде, поступающей с водохранилища. Очистка от калия и магния производится для предотвращения накипи на внутренней поверхности трубопроводов котла. После этапа водоподготовки вода поступает непосредственно в котельную, а именно в деаэратор.

Деаэрация - это процесс удаления из воды углекислого газа и кислорода. Деаэрация осуществляется термическим способом, который является и, должно быть, еще долгое время будет одним из основных средств обеспечения надежности систем теплоснабжения и их теплоисточников. Термическая деаэрация сочетает процессы нагревания воды до температуры насыщения (104С) и выведения диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Деаэрация происходит за счет образования и удаления пузырьков газа из воды. Большая часть газа удаляется из воды в процессе выделения пузырьков. Данный способ является самым доступным и простым способом удаления газов из питательной воды. На котельной используются горизонтальные деаэраторы атмосферного типа, которые предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода, воздуха и свободной углекислоты) из питательной воды паровых котлов. Необходимость их применения при деаэрации воды для паровых котлов доказана в ходе длительной эксплуатации котельных. Деаэраторы значительно продляют срок работы комплекса оборудования котельных и позволяют снизить издержки на обслуживание. Из деаэратора вода подается в котел питательным насосом ПЭ 65-53. Подача воды происходит под давлением 58 кг/см2. Расход воды обусловлен работающими котлами. Один котел типа ДКВр 10-39-440 потребляет 10 куб.м./ч воды в номинальном режиме, и 13 куб.м./ч воды в режиме максимальной производительности.

Перекачивание воды в котел. Производится насосом, который приводится во вращение асинхронным электрическим двигателем. Регулирование подачи воды производится дроссельной задвижкой на питательной магистрали котла. Излишнее давление понижают перепуском перекаченной воды из питательной магистрали обратно во входной патрубок насоса.

Производство пара. Вода при поступлении в котел проходит сеть трубопроводов, и поступает в барабан, где происходит ее нагрев, закипание, и парообразование, после данной стадии пар идет по паропроводам на технологические нужды предприятия, а также поступает на бойлерную для нагрева воды и снабжения жилого микрорайона теплоэнергией и горячей водой. Объем произведенного пара может изменяться в пределах 3-39 куб.м./ч в зависимости от нужд предприятия.

3. Техническое задание

Необходимо спроектировать станцию автоматического управления электроприводом питательных насосов.

Станция автоматического управления электроприводом (далее СУ) предназначена для управления преобразователем частоты и питательными насосами котлов с целью поддержания заданного давления в магистрали по сигналу от датчика давления.

3.1 Основные технические требования

Станция автоматического управления электроприводом должна обеспечить:

а) Управление коммутацией двух трехфазных асинхронных двигателей насосных агрегатов. Максимальное количество работающих насосов - один.

б) Два режима управления:

1) ручной. Выдача команд на пуск и останов насосов непосредственно от сети. Регулирование производительности с помощью задвижек;

2) автоматический. Автоматическое поддержание заданного уровня давления по сигналу от датчика.

в) Подключение сигнальных и управляющих цепей к СУ экранированным кабелем.

г) Нормальное функционирование СУ при колебаниях входного напряжения -15…+10%, при изменении частоты питающей сети в пределах -5…+5%.

д) Нормальное функционирование при следующих условиях эксплуатации:

1) Температура окружающей среды -10…+40єС.

2) Относительная влажность 90%.

е) Степень защиты системы управления в соответствии с ГОСТ 14254-96 - IP54.

3.2 Функции системы управления

Станция автоматического управления должна обеспечивать следующие функции:

а) Аварийный останов двигателей.

б) Выбор рабочего и резервного насосов.

в) Выбор режима управления - ручное/автоматическое.

г) Команда пуск/останов насосов в автоматическом и ручном режимах.

д) Индикация работы каждого из насосов.

е) Индикация аварии преобразователя частоты.

4. Требования к электроприводу и выбор системы

Насосные установки широко применяются на электромашиностроительных предприятиях для перекачивания жидких сред, а также технологической и охлаждающей воды. Сюда относятся насосы для перекачки охлаждающей эмульсии в металлообработке, насосы в системе водоснабжения и канализации, специальные насосы для химических сред в гальванических цехах, насосы для пропиточных составов, лакокрасочных материалов и т.п.

Наиболее широкое распространение получили установки с центробежными насосами. В спиральном корпусе насоса помещается рабочее колесо с лопатками. При вращении колеса двигателем жидкость, поступающая к центру колеса из заборного резервуара через всасывающий трубопровод и открытую задвижку, центробежной силой выбрасывается по лопаткам на периферию корпуса. В результате в центре рабочего колеса создается разряжение, жидкость засасывается в насос, снова выбрасывается и далее подается в напорный трубопровод [2]. Таким образом, в системе при открытой задвижке создается непрерывное течение, и центробежный насос имеет равномерный ход.

Качество электропривода в основном зависит от его системы управления. Современные регулируемые электроприводы управляются в большинстве случаев по замкнутому принципу. Замкнутые системы управления электроприводами образуются за счет введения обратных связей по какому - либо параметру для того, чтобы поддерживать определенное соотношение между входной и выходной величинами при наличии возмущающих воздействий, например при изменении нагрузки [3]. Применение обратных связей в электроприводах позволяет значительно увеличить диапазон регулирования скорости, повысить жесткость механических характеристик, сохранить перегрузочную способность двигателя при регулировании скорости, улучшить качество переходных процессов.

Существуют различные виды обратных связей как по выполняемым функциям, так и по исполнению. Например, в зависимости от физической величины, передаваемой на вход, существуют обратные связи по скорости, положению, току, напряжению, вращающему моменту. По относительному знаку передаваемой величины - положительные и отрицательные.

В настоящее время в автоматизированных электроприводах все шире применяется программное регулирование, осуществляемое на основе определенной информации или программы. В специальных приводах развиваются также самонастраивающиеся системы управления, действующие в зависимости от отклонения регулируемых величин от их экстремальных значений.

Все системы управления насосами делятся на три группы [4]:

а) К первой группе относятся системы, которые включают в себя устройства, дросселирующие сеть, то есть изменяющие характеристику сети, но не изменяющие характеристику насоса. К таким устройствам можно отнести клапаны, электрические задвижки и др. Дросселирование при постоянной скорости вращения электропривода насоса - самый неэкономичный, хотя самый распространенный способ регулирования. Он заключается в искусственном введении в магистраль дополнительного сопротивления в виде дроссельной задвижки. Способ регулирования может применяться только в сторону уменьшения подачи.

б) Ко второй группе можно отнести устройства, изменяющие характеристику насоса, но не изменяющие характеристику сети. Примером таких устройств могут служить регулируемые электродвигатели переменного тока, фрикционные муфты, гидромуфты, и др. Данный способ будет экономичен только при экономичном методе регулирования скорости электропривода. Заключается в регулировании подачи воды путем измерения давления в магистрали, и поддержания заданного уровня давления.

в) В третью группу входят устройства, изменяющие характеристику и сети, и насоса. Примером может служить регулируемый насос, работающий на магистраль, которая регулируется дроссельными задвижками.

В данном дипломном проекте система управления электроприводами относится ко второй группе. Регулирование подачи воды производится регулированием скорости вращения ротора приводного двигателя, соответственно и рабочего колеса насосного агрегата. В случае выхода из строя преобразователя частоты или при сбое в системе управления подачей воды переводится в ручной режим, и двигатель подключается напрямую к сети.

Наиболее современным на сегодняшний день является регулирование частоты вращения роторов приводных двигателей [5], соответственно и рабочих колес насосов, с помощью преобразователей частоты, которые позволяют плавно регулировать скорость электродвигателя насоса, и, тем самым, поддерживать давление в магистрали при разных расходах перекачиваемой жидкости. При малых расходах жидкости двигатель насоса вращается с малой скоростью, необходимой только для поддержания номинального давления и не расходует лишней энергии. При увеличении расхода жидкости преобразователь увеличивает частоту вращения электродвигателя, повышая производительность насоса при сохранении заданного давления.

Система управления будет состоять их преобразователя частоты, коммутационной аппаратуры, систем индикации, датчика обратной связи по давлению. Необходимо подобрать преобразователь частоты, который сможет обеспечить технические требования объекта проектирования, а именно:

а) Управление двумя асинхронными трехфазными двигателями.

б) Скалярный принцип управления электродвигателями.

в) Управление по закону U/f=const.

г) Подключение датчика давления.

д) Встроенный ПИД-регулятор.

5. Выбор насоса

В группу питательных насосов входят насосы двух типов ПЭ и ЦВК, они предназначены для питания котлов водой, не содержащей твердых частиц. Питательные насосы типа ПЭ обеспечивают подачу воды с температурой до 165°С в барабанные и прямоточные паровые котлы. Конструктивно они представляют собой горизонтальные секционные многоступенчатые насосы с односторонним расположением рабочих колес и делятся на однокорпусные и двухкорпусные. Шестнступенчатые однокорпусные насосы ПЭ65/40, ПЭ65-53, ПЭ150-53 и ПЭ150-63 предназначены для котлов давлением пара 40 кГс/см2. Опорами вала служат два подшипника скольжения с камерами водяного охлаждения. Конструкцией насосов предусмотрено охлаждение сальников водой. Воде подается в узел уплотнения для конденсации паров перекачиваемой жидкости, которые могут просачиваться через уплотнение. Цифровое обозначение насосов: первая цифра - подача м3/час, вторая - напор в кГс/см2. Питательные центробежно-вихревые консольные насосы типа ЦВК предназначены для перекачивания воды и других нейтральных жидкостей с температурой от -15° до +105°C, содержащих твердые включения размером до 0,05 мм, концентрацией не более 0,01% по массе. В цифровом обозначении насоса числитель дроби - подача, знаменатель - напор.

Подача - это объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени, выраженной в м3/час (кубометров в час) или л/сек, (литров в секунду). Обозначается 'Q' [6].

Напор - это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водяного столба. Обозначается 'Н' [6].

В насосах объемного типа пользуются понятием 'давление', выраженным в атмосферах (кГс/см2).

Напорная характеристика отражает основные потребительские свойства насоса. Выбор насоса начинается с подбора напора (давления) и подачи.

Важным гидравлическим параметром насоса является допустимая вакуумметрическая высота всасывания, характеризующая нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу. Эта величина выражается в метрах водяного столба при температуре 20°С и при нормальном атмосферном давлении.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса связана с плохими условиями на всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации (образование газовых пузырьков в жидкости) [7].

Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов).

Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность, определяющая комплектующий двигатель. Величина мощности насоса находится в прямой зависимости от величины напора и подачи и обратно пропорциональна его коэффициенту полезного действия.

Разброс КПД насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объемного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика.

На выбор комплектующего электродвигателя в значительной мере может влиять удельный вес перекачиваемой жидкости и вязкость (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность).

Под регулированием работы насоса подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором. Регулирование насоса можно осуществлять двумя методами:

а) конструктивное изменение характеристики насоса;

б) изменение условия работы системы 'насос-сеть'. Универсальным методом (как для динамичных насосов, так и для объемного типа) изменения характеристики насоса является изменение частоты вращения привода. При этом надо учитывать, что подача находится в прямой зависимости от частоты вращения, а напор (для центробежных насосов) - в квадратичной зависимости.

В практике насосостроения нашло применение регулирование частоты вращения с помощью регулируемого электропривода (тиристорные преобразователи частоты ТПЧ и синхронные или асинхронные электродвигатели). Положительной особенностью этого метода является то, что на группу из нескольких рабочих насосов достаточно иметь один регулируемый насос. Это существенно снижает затраты и обеспечивает конкурентоспособность этого метода с другими методами.

Основным методом регулирования работы центробежного насоса является изменение условий работы насоса на сеть.

Графическое изображение напорной характеристики центробежных насосов представляет собой, как правило, пологую кривую, снижающуюся при большей подаче. Другими словами, при большей подаче мы имеем меньший напор и наоборот. Для каждой конструкции насоса имеется своя напорная характеристика, определяемая крутизной и максимальной величиной коэффициента полезного действия, то есть зоной оптимальной работы. Рабочая точка насоса на этой кривой определяется сопротивлением 'сети'. Если менять сопротивление сети, например, закрывая задвижку, то и рабочая точка будет смещаться влево по кривой, то есть насос будет выбирать режим работы на меньшей подаче, так как 'вынужден' работать с большим напором, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление (дроссельной задвижки).

Существует ещё один способ изменения условий работы насоса на сеть - это байпасирование, то есть установка регулируемого или нерегулируемого перепуска (байпаса) с напорной линии на всасывание. По отношению к насосу это аналогично снижению сопротивления, т.е. происходит снижение напора. По отношению к потребительской сети это аналогично снижению подачи. В результате рабочая точка (Q-H) сместится круто вниз, то есть в потребительской сети можно получить одновременно меньший напор и меньшую подачу (энергия жидкости идет на сброс).

При эксплуатации центробежных насосов следует выполнять два основных условия:

а) пуск насоса следует производить при заполненных всасывающем трубопроводе и корпусе насоса, и закрытой напорной задвижке;

б) запрещается осуществлять пуск насоса при закрытой или не полностью открытой всасывающей задвижке, а также работать более 2…3 минут при закрытой напорной задвижке.

Параметры насосного оборудования [6, 7]:

Q - подача (м3/час - кубометры в час или л/сек. - литры в секунду);

Н - напор ( м.в.ст. - метры водяного столба);

Р - давление (кГс/см - атмосферы или МПА - мегапаскали);

N - мощность (квт);

n - число оборотов в минуту или допускаемый кавитационный запас;

Т - температура в градусах С(по Цельсию) и К (по Кельвину);

Dhд- допустимая вакуумметрическая высота всасывания (метры водяного столба);

h- коэффициент полезного действия насосов (к.п.д.) в %.

В обозначении насосного оборудования традиционно закладывается много информации.

Насос выбирается по двум важнейшим характеристикам: напор (давление), и подача. Котел, который должен питать насос, имеет параметры, представленные в таблице 5.1.

Исходя из параметров котла, напор, который обязан обеспечить насос, должен быть не ниже 43кг/см2, а подача, необходимая для одного котла, равняется 10м3 воды, а так как котла три, то требуется обеспечит подачу в 30м3. Если учесть коэффициент запаса 1,3, то требуемая подача составит 39м3. Также насос должен обеспечивать перекачивание воды температурой не ниже 100°С. Подходящие по технологическим параметрам являются насосы типа ПЭ предназначены специально для обеспечения подачи воды с температурой до 165°С в барабанные и прямоточные паровые котлы.

Таблица 5.1 - Технические параметры котельного агрегата

Номинальная паропроизводительность, куб.м./ч	10
Абсолютное давление в барабане, МПа (кгс/см2)	4,3(43)
Рабочее давление на выходе из котла МПа (кгс/см2)	3,9(39)
Расчетное топливо	Древесные отходы (влажность 45-60 %, не более 100х100 мм)
Растопочное (резервное) топливо	Газ или мазут
Низшая теплота сгорания расчетного топлива, ккал/кг	2342
Температура пара, °С	440
Температура уходящих газов за воздухоподогревателем, не более, ° С	170
Температура уходящих газов за котлом, не более, ° С	380
КПД (брутто)	83
Температура питательной воды, ° С	100
Расход расчетного топлива, кг/ч	3389

Из серии ПЭ можно выбрать насос, который обеспечит подачу не ниже 39м3/ч., и напор (давление) не ниже 43кг/см2. Наиболее подходит по параметрам насос ПЭ 65-53 [19]. В таблице 5.2 представлены технические параметры насоса ПЭ 65-53.

Таблица 5.2 - Технические данные питательного насоса

Подача воды, куб.м./ч	Напор, м	Эл. двигатель, мощность(кВт)/об/мин	Габариты, мм (без эл.двигателя)	Масса, кг (без эл.двигателя)
65	580,00	200/2935	1900x845x900	1124

При разных частотах вращения рабочего колеса центробежного насоса получаются различные значения подачи и напора. Зависимость напора от подачи называется Q-H характеристиками, которые не имеют точного математического описания. Характеристики насоса поставляются совместно с паспортной документаций. Чтобы построить Q-H характеристику для насоса ПЭ-65-53, необходимо взять Q-H характеристику в относительных единицах для всей серии насосов ПЭ, и из нее получить необходимые данные. Построенные для насоса ПЭ 65-53 Q-H характеристики представлены на рисунке 5.1 и чертеже 6.

Рисунок 5.1 - Q-H характеристики питательного насоса ПЭ 65-53 при различных частотах вращения рабочего колеса.

6. Расчет и выбор двигателя

Насосные станции снабжаются электроэнергией, как правило, от централизованных источников электроэнергии -- энергосистем через систему линий электропередач.

Степень надежности электропитания зависит от категории насосной станции. Насосные станции первого класса надежности должны снабжаться электроэнергией от двух независимых источников, каждый из которых может обеспечить 100%-ную потребность станции в электроэнергии. Для электропитания насосных станций первой и второй категорий надежности, как правило, используются две высоковольтные линии напряжением 3--10 кВ (для насосных станций с высоковольтными двигателями 3--6 кВ). Насосные станции, потребляющие сравнительно небольшую мощность, можно снабжать электроэнергией по фидерам низкого напряжения от ближайшей трансформаторной подстанции. В насосных станциях, получающих электропитание от линий высокого напряжения, устраивают помещения для понизительных трансформаторов соответствующей мощности.

Категорию электроприемников насосных станций (для обеспечения надежности электроснабжения) определяют в соответствии с правилами устройства электроустановок [15].

На насосных станциях применяют, как правило, асинхронные и синхронные электродвигатели переменного трехфазного тока. Электродвигатели трехфазного тока выпускают на стандартные напряжения 220; 380; 500; 6000 и 10000 В. Для насосных агрегатов мощностью до 200 кВт применяют так называемые низковольтные электродвигатели на напряжение 220/380 и 500 В, а для более мощных агрегатов -- высоковольтные электродвигатели на напряжение 6 и 10 кВ.

Наиболее простыми и распространенными являются асинхронные двигатели. В зависимости от типов обмоток роторов различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (так называемые короткозамкнутые) и с фазным ротором. Для насосов и другого оборудования станции более других подходят короткозамкнутые асинхронные двигатели, так как их можно включать без дополнительных пусковых устройств, а пусковой момент таких двигателей позволяет вводить их в работу под нагрузкой. Пусковой ток в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором может быть в 3--7 раз выше номинального тока. Согласно правилам устройства электроустановок [15], падение напряжения при запуске короткозамкнутых электродвигателей не должно превышать 10--15% значения номинального напряжения, поэтому очевидно, что можно применять короткозамкнутые двигатели с непосредственным включением лишь сравнительно небольшой мощности (до 100--200 кВт в зависимости от мощности подстанции).

Синхронные электродвигатели требуют предварительного разгона ротора, для чего в их роторе имеется дополнительная короткозамкнутая обмотка. Эта же обмотка служит для сглаживания колебаний скорости ротора и тока статора при изменении напряжения или частоты тока в сети. Синхронные электродвигатели имеют высокий коэффициент мощности и устойчиво работают при колебаниях напряжения в сети. Поэтому, когда требуются двигатели мощностью более 250 -- 300 кВт, рекомендуется устанавливать синхронные электродвигатели.

Номинальная частота вращения электродвигателей зависит от числа пар полюсов обмотки статора.

Электродвигатели по степени их защиты от воздействия внешней среды выпускают в различных исполнениях (незащищенное, защищенное, закрытое, брызгозащищенное и т. д.). Электродвигатели, устанавливаемые в помещениях, должны иметь защищенное исполнение.

В сырых помещениях следует устанавливать электродвигатели в брызгозащищенном исполнении с влагостойкой изоляцией. В заглубленных или шахтных насосных станциях в зависимости от их назначения, глубины и совершенства устройств для вентиляции помещения машинного зала применяют электродвигатели защищенного или закрытого исполнения с принудительной вентиляцией.

Так как регулирование в нашем случае будет осуществляться путем изменения частоты напряжения на статоре, то нам потребуется двигатель с короткозамкнутым ротором. Чтобы выбрать двигатель для насосного агрегата центробежного типа, необходимо выполнить несколько требований. Во-первых, двигатель должен соответствовать месту эксплуатации, то есть должен быть предназначен для работы в умеренном климате и в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий. Во-вторых, он должен иметь частоту вращения 3000 об/мин, т.е. иметь число полюсов, равное двум. И, в-третьих, он должен иметь требуемую мощность.

Расчет мощности электродвигателя для насосов центробежного типа выполняется по следующей формуле [8]:

кВт, (6.1)

где - коэффициент запаса, для центробежных насосов принимается равным 1,1-1,4;

- плотность перекачиваемой жидкости. В нашем случае это перегретая вода (t=104?С), при такой температуре плотность воды ? 9548 ;

- производительность насоса. Для насоса ПЭ 65-53 производительность =0.018 ;

Н - высота столба, выдаваемого насосом. Для насоса ПЭ 65-53 высота столба Н=580м;

- коэффициент полезного действия насоса. Для насоса ПЭ 65-53 =66%;

- коэффициент полезного действия передаточного механизма. Так как в нашем случае редуктор отсутствует, коэффициент полезного действия передаточного механизма =1.

По величине Р подбирают ближайший больший по мощности комплектующий двигатель, при этом может быть использован любой тип двигателя с соответствующей мощностью и частотой вращения, и соответствующий вышеперечисленным требованиям. Частота вращения, требуемая для насоса - 2960 об/мин. Выбран двигатель 5AH 280 B2, удовлетворяющий всем вышеперечисленным требованиям.

7 Расчет и построение механической характеристики двигателя 5АН280В2

Рассчитаем и построим механическую характеристику выбранного асинхронного двигателя. Под механической характеристикой принято понимать зависимость частоты вращения ротора в функции от электромагнитного момента n = f(M). Эту характеристику можно получить, используя зависимость M = f(S) и пересчитав частоту вращения ротора при разных значениях скольжения [9, 10].

Т.к. , то , где - частота вращения магнитного поля.

. (7.1)

Точка идеального холостого хода с координатами 0 и:

, (7.2)

где р - число пар полюсов машины;

f - частота сети.

Точка номинальной скорости и момента с координатами и :

; (7.3)

, (7.4)

где - скорость вращения магнитного поля (скорость идеального холостого хода);

- номинальное скольжения, для двигателя 5AH 280 B2;

- номинальная мощность двигателя, для двигателя 5AH 280 B2 .

Точка критического момента и скольжения с координатами и :

; (7.5)

; (7.6)

, (7.7)

где - номинальный момент на валу двигателя;

- перегрузочная способность двигателя в относительных единицах;

- скорость вращения магнитного поля (скорость идеального холостого хода);

- критическое скольжения, для двигателя 5AH 280 B2.

Точка пускового момента и нулевой скорости с координатами 0, :

, (7.8)

где - кратность пускового момента в относительных единицах;

- номинальный момент на валу двигателя.

Для построения естественной механической характеристики воспользуемся программой Mathcad. Для построения характеристики необходимо ввести функцию, шаг функции. Шаг примем равным 0,0001 для получения более точной характеристики. Характеристику будем строить по функции:

, (7.9)

где - число пар полюсов;

- число фаз двигателя;

- номинальное фазное напряжение обмотки статора;

- скольжение, в программе МАТКАД задается шагом в пределах от 0 до 1;

- частота вращения ротора на холостом ходу;

- коэффициент, связывающий параметры двигателя в Т и Г-образной схемах замещения;

- активное сопротивление фазы статора;

- активное сопротивление фазы ротора;

- реактивное сопротивление фазы статора;

- реактивное сопротивление фазы статора.

Для построения естественной механической характеристики также необходимо знать активные и реактивные сопротивления фаз статора и ротора. Рассчитаем их по следующей методике [9]:

Паспортные данные двигателя, необходимые для расчета сопротивлений:

- номинальная выходная мощность Р_2н=200 кВт,

- номинальное фазное напряжение обмотки статора U_1н=380 В,

- номинальная частота тока f₁=50 Гц,

- номинальный коэффициент полезного действия з_н= 94.3 %,

- номинальный коэффициент мощности статорной обмотки сosц=0.89,

- номинальное скольжение ротора S_н= 1.4 %,

- критическое скольжение ротора S_k= 6.3 %,

- число пар полюсов: р=1,

- число фаз: m=3,

- скорость холостого хода: n₁=3000 об/мин,

- параметры Г-образной схемы замещения, которая представлена на рисунке 7.1, в режиме короткого замыкания в относительных единицах:

- в номинальном режиме [11]:

R`<sub>1*</sub>=0.021, X`_1*=0.092, R``<sub>2*</sub>=0.014, X``_2*=0.12, X_m*=4.4.

Рисунок 7.1 - Г-образная схема замещения

По известным паспортным данным асинхронного двигателя и параметрам Г-образной схемы замещения рассчитываются параметры Т-образной схемы замещения, которая представлена на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - Т-образная схема замещения

Номинальный фазный ток статора

А. (7.10)

Базисное значение сопротивления

Ом. (7.11)

Угловая частота тока

с^-1. (7.12)

Реактивное сопротивление рассеяния статора в относительных единицах

Х_1*=. (7.13)

Коэффициент, связывающий параметры машины в Т и Г-образной схемах замещения

. (7.13)

Реактивное сопротивление рассеяния фазы статора

Ом. (7.14)

Активное сопротивление фазы статора

Ом. (7.15)

Реактивное сопротивление рассеяния фазы ротора

Ом. (7.16)

Активное сопротивление фазы ротора

Ом. (7.17)

После получения всех необходимых величин, вводим в программе Mathcad эти данные и строим по ним естественную механическую характеристику, которая представлена на рисунке 7.3.

Рисунок 7.3 - Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

После получения естественной механической построим искусственные механические характеристики асинхронного двигателя 5А280В2 для разных частот вращения. Как уже было сказано выше, двигатель будет управляться преобразователем частоты по закону U/f=const. При таком законе управления искусственные характеристики асинхронного двигателя проходят параллельно и ниже естественной при более низких частотах. Но критический момент при уменьшении частоты незначительно уменьшается. Это связано с тем, что при малых частотах, когда относительное падение напряжения на активном сопротивлении статора становится значимым, и поток двигателя уменьшается [12]. Чтобы этого избежать, необходимо уменьшать напряжение в меньшей степени, чем частоту. Такой способ регулирования напряжения называют IR-компенсацией. Величина IR зависит от активного сопротивления фазы статора, а так как для двигателей большой мощности (свыше 1000 кВт) эта величина очень малая, то изменением критического момента можно пренебрегать. Строить характеристики будем в программе AutoCad. Так как мы имеем естественную характеристику, то нам достаточно построить параллельные ей искусственные для скоростей ниже номинальной.

Характеристики асинхронного двигателя 5АН280В2 для разных частот приведены на рисунке 7.4 и чертеже 6.

Рисунок 7.4 - Семейство механических характеристик асинхронного двигателя 5АН280В2 при законе управления U/f=const

8. Выбор преобразователя частоты и его описание

Для двигателя 5АН280В2 необходимо подобрать преобразователь, который удовлетворяет следующим требованиям:

управление двумя асинхронными трехфазными двигателями. (постоянно рабочий один);

а) должен соответствовать мощности электродвигателя;

б) скалярный принцип управления электродвигателями;

в) управление по закону U/f=const;

г) подключение датчика давления;

д) встроенный ПИД-регулятор.

В преобразователь частоты должны быть заложены функции управления двигателями с нагрузкой квадратичного типа, то есть с зависимостью момента сопротивления от скорости вращения. Так как такие частотные преобразователи изготавливаются путем упрощения выполняемых функций и программного обеспечения, что ведет к существенному удешевлению электропривода.

Вышеперечисленным требованиям удовлетворяют преобразователи частоты серии EI-P7002 компании «Веспер», которые являются специализированными насосными преобразователями частоты для работы в составе приводов центробежных насосов и вентиляторов [13].

Частотные преобразователи серии EI-P7002 предназначены для управления трехфазными асинхронными двигателями с нагрузкой только насосного типа - с квадратичной зависимостью нагрузочного момента от скорости вращения [13].

Частотные преобразователи EI-P7002 изготовлены путем упрощения выполняемых функций и упрощения программного обеспечения, а именно: отсутствует возможность динамического торможения, управление электродвигателями на скоростях выше номинальной невозможно (максимальная частота 50Гц), то есть управление осуществляется в одной зоне.

Диапазон мощностей регулируемых электродвигателей составляет от 15 до 315 кВт. Для выбора преобразователя конкретной мощности воспользуемся спецификацией [13], которая представлена в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Спецификации преобразователей частоты серии EI-P7002

Модель EI-Р7002 -

050Н

060Н

075Н

100Н

125Н

150Н

175Н

200Н

250Н

300Н

400Н

Максимальная мощность применяемого электродвигателя, кВт

37

45

55

75

93

110

132

160

185

220

315

Полная мощность преобразователя, кВА

50

60

75

100

125

150

175

200

250

300

400

Номинальный выходной ток, А

71

88

108

145

175

210

250

296

330

450

605

Максимальное выходное напряжение

Трехфазное 380 В

Номинальная выходная частота

50 Гц

Номинальное входное напряжение и частота

Трехфазное 380 В 50 Гц

Допустимые отклонения напряжения

+ 10 %, - 15 %

Допустимые отклонения частоты

± 5 %

Метод управления

Синусоидальная широтно-импульсная модуляция

Диапазон управления по частоте

От 1,3 до 50 Гц

Разрешающая способность по частоте

Устанавливается уставкой константы в цифровой форме: 0,1 Гц

Устанавливается в аналоговой форме: 0,1 Гц

Разрешение по выходной частоте

0,1 Гц

Запас по перегрузке

110 % от номинального выходного тока 1 минуту

Сигнал задания частоты

0 … 10 В, 4 … 20 мА

Время разгона/торможения

От 0,1 с до 3600 с (независимая установка времен разгона/торможения, возможны 4 ступени)

Защита электродвигателя от перегрузки

Защищен с помощью электронного термического реле перегрузки

Мгновенная перегрузка по току

Напряжение мгновенно снимается с электродвигателя, примерно, при 180 % от номинального тока преобразователя

Защита плавким предохранителем

При нарушении силового предохранителя электродвигатель отключается

Перегрузка

Электродвигатель отключается через 1 мин вращения при 120 % от номинального тока преобразователя

Перенапряжение

Электродвигатель отключается, если напряжение на шине постоянного тока превышает 820 В

Недостаточное напряжение

Электродвигатель отключается, если напряжение на шине постоянного тока ? 380 В

Кратковременное отключение питания

Немедленное отключение электродвигателя при кратковременном отключении напряжения питания на 15 мс (заводское значение) и более. Предусмотрена возможность продолжения управления двигателем после восстановления напряжения питания в течение времени не более 2 с.

Перегрев радиатора-теплоотвода

Защищен терморезистором

Предотвращение срыва

Предотвращение срыва во время разгона/торможения и вращения с постоянной скоростью

Защита от токов утечек

Защита электронной цепью (контроль баланса выходных токов)

Продолжение Таблицы 8.2 - Спецификации преобразователей частоты серии EI-P7002

Световой индикатор заряд	Световой индикатор «Заряд» горит, пока напряжение на шине постоянного тока ? 50 В
Температура окружающей среды	- 10 °С … + 40 °С (в пластмассовом корпусе); - 10 °С … + 45 °С (в металлическом корпусе)
Влажность	Относительная влажность не более 90 %
Температура хранения	От - 20 °С до + 60 °С
Размещение	Внутри помещения, защищенного от коррозионных газов и пыли
Высотность	Не более 1000 м
Вибрация	От 9,81 м/с2 (1g) при менее, чем 20 Гц; до 1,96 м/с2 (0,2g) от 20 до 50 Гц
Материал корпуса	Пластмассовый (до37 кВт) Металлический ( от 45 до 315 кВт)

Мощность используемого в проекте электродвигателя составляет Р=200 кВт, а номинальный потребляемый ток I1н=382 А. Из этих параметров следует, что необходимый нам преобразователь - EI-P7002-300H, он может осуществлять управление электродвигателем мощностью до Р=220 кВт, и с номинальным током до I1н=450 А.

Конструкция преобразователя частоты предназначена для навесного настенного открытого монтажа. При необходимости заключения корпуса преобразователя в шкаф (внешнюю оболочку) необходимо выбирать размеры шкафа, достаточные для отвода выделяющегося тепла, либо обеспечить внутри оболочки принудительную приточно-вытяжную вентиляцию (более подробно монтаж преобразователя частоты будет рассмотрен ниже).

Интерфейсные входы и выходы, которые представлены на рисунке 8.1, позволяют осуществлять управление дискретными сигналами по 6 входам, задание частоты стандартным аналоговым сигналом (0…10 В или 4…20 мА). Контроль работы преобразователя и электродвигателя осуществляется 2 дискретными и 1 аналоговым (сигнал 0…10 В) выходами. А программирование и контроль работы преобразователя осуществляется на встроенном пульте управления с жидкокристаллическим дисплеем, с возможностью его выноса на максимальное расстояние до 10 метров.

Рисунок 8.1 - Интерфейсные входы и выходы преобразователя частоты EI-P7002-300H

8.1 Программные функции преобразователя частоты EI-P7002-300H

Преобразователь частоты позволяет реализовать различные функции при управление электродвигателем, а именно:

а) Поиск скорости - может применяться с инерционной нагрузкой, такой как вентиляторы, центробежные насосы. Функция позволяет осуществлять повторный пуск вращающегося по инерции электродвигателя без его останова. Она позволяет плавно запустить вращающийся электродвигатель без его остановки при помощи частотного преобразователя. Устанавливается функция поиска скорости (от максимальной выходной частоты или от заданной частоты) в одном из многофункциональных дискретных входов (S2…S6).

б) Ограничение момента - используется для вентиляторов с тяжелым пуском. Выполняет задачи защиты механизма, улучшения непрерывности и надежности управления, и ограничения момента. Преобразователь останавливает или снижает скорость электродвигателя для достижения заданного уровня момента. Для насосов или вентиляторов выходная частота может автоматически уменьшаться для балансирования нагрузки, в соответствии с условиями перегрузки, а также для предотвращения останова по перегрузке.

в) Верхнее/нижнее ограничение частоты - применяется для насосов и вентиляторов, когда это необходимо. Служит для ограничения минимальной и максимальной скорости электродвигателя. Иллюстрация ограничений скорости представлена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 - Минимальное и максимальное ограничение опорной частоты.

г) Задание ограничений производится константами СД030 и СД031. Когда задание частоты равно нулю, производится разгон электродвигателя до нижнего ограничения опорной частоты. Однако, если установленное нижнее ограничение частоты ниже минимальной выходной частоты (задается константой СД017), вращение не выполняется.

д) Отображение скорости - служит для отображения скорости электродвигателя (об/мин) или скорости машины под нагрузкой (об/мин).

е) Сигнал согласования задания по частоте. Служит для замыкания контакта при достижении частоты преобразователя заданной при разгоне или торможении.

ж) Сигнал превышения момента - служит для индикации превышения момента. Сигнал появляется, когда достигнута заданная перегрузка по моменту.

з) Аналоговый входной сигнал - служит для контроля параметров электрического привода. Может быть подключен частотометр, амперметр, вольтметр, ваттметр и др.

8.2 Монтаж и подключение преобразователя частоты EI-P7002-300H

В данном проекте необходимо установить преобразователь, габаритные размеры которого представлены на чертеже 4, в металлический шкаф управления. Для этого необходимо соблюдать правила установки, расстояние от стенок преобразователя до внутренних стенок шкафа. Вся необходимая информация по монтажу представлена в технической документации.

Первое условие - преобразователь должен быть установлен в металлический шкаф с независимой вентиляцией. Расстояние до внутренних стенок шкафа должно составлять не менее 120 мм снизу и сверху, и не менее 50 мм справа и слева, что представлено на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3 - Правила установки преобразователя частоты EI-P7002-300H в металлическом шкафу

Также при установке преобразователя в шкаф, необходимо учитывать способность отвода тепла из шкафа наружу. Для этого необходимо оснастить его собственной приточной и вытяжной вентиляцией. Вентиляция должна быть оборудована пылевыми фильтрами для препятствия проникновения во внутрь шкафа пыли и мелких частиц разного материала. Так как система управления устанавливается в угольной котельной, где присутствуют угольные конвейеры, это становится особенно актуальным. Примерная схема установки вентиляторов на металлический шкаф представлена на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 - Примерная схема установки вентиляторов вентиляции в металлический шкаф.

Чтобы подключить преобразователь к сети, необходимо знать назначение всех клемм, то есть нужно иметь схему подключений, которая представлена на рисунке 8.5, а также знать, какое дополнительное оборудование (предохранители, автоматические выключатели и т.д.) должно устанавливаться на входные цепи.

Рисунок 8.5 - Схема подключений преобразователя частоты EI-P7002-300H.

Для подключения преобразователя к сети во входную цепь устанавливается автоматический выключатель для защиты цепей.

Фазные проводники питающей сети могут быть подсоединены к клеммам преобразователя в любой последовательности.

К преобразователю также необходимо подключать реактор постоянного тока для сглаживания пиковых значений тока, чтобы исключить возможность выхода преобразователя из строя. Но такие реакторы ставятся только когда выполняются два условия - преобразователь имеет мощность 15 кВт и менее и подключается он к трансформатору источника питания большой мощности - 600кВА и более. Так как преобразователь EI-P7002-300H имеет мощность 220 кВт, и подключается он к трансформатору источника питания мощностью 1000 кВА, то реактор не требуется.

В преобразователе частоты также заложена функция защиты от перегрузок, но она используется, когда подключается один электродвигатель, для того чтобы защитить оба электродвигателя, необходимо установить реле термической перегрузки на оба электродвигателя. При этом константа программирования СД033 должна быть равно нулю.

насосная станция электродвигатель

9. Программирование пульта управления преобразователя частоты

Прежде чем начать программирование пульта управления необходимо определиться с режимом управления, задаться необходимыми параметрами для ввода определенных констант. Некоторые константы можно подобрать только опытным путем. Изображение пульта управления с описанием функций его кнопок представлено на чертеже 5.

Преобразователь частоты имеет два режима управления - местный и дистанционный. Местный режим используется для подачи команд пуска/останова и регулирования непосредственно с пульта управления преобразователем, дистанционный - для подачи команд пуска/останова, или регулирования скорости электродвигателя с различных источников. Источниками могут быть, например, выносной пульт управления, которые служат для управления (команды пуск/останов) и регулирования с операторских пунктов, либо устройства, с помощью которых происходит регулирование скорости вращения электродвигателя. В дипломном проекте используется датчик давления, с помощью которого осуществляется регулирование скорости.

Следовательно, первое, что следует сделать - это выбрать режим. В нашем случае выбирается режим «дистанционный», так как задание частоты будет производиться по сигналу извне, то есть с датчика давления. Для задания источника управляющих команд и сигналов необходимо выбрать значение константы СД002 (константа выбора метода управления). Так как в нашем случае используется датчик давления, который подключается к аналоговой клемме FI (сигнал 4…20мА), необходимо выбрать значение «2», которая означает, что команды пуска/останова будут производиться со встроенного пульта управления, а регулирование будет происходить по сигналу от клеммы FI, то есть по сигналу от датчика давления.

Установка входного напряжения производится константой СД004. Выбирается значение 380 В.

Выбор метода останова электродвигателя производится константой СД004. Так как для центробежного насоса не требуется останов за заданное время, и для технологического процесса такой тип останова не важен, применяется инерционный останов.

Выбор направления вращения электродвигателя осуществляется константой СД005. Для центробежного насоса ПЭ 65-53 требуется выбрать направление вращения по часовой стрелке.

Так как для центробежного насоса не требуется реверс, то константой СД006 задаем запрет обратного вращения электродвигателя.

Для выбора функций кнопок пульта управления используются следующие константы: СД007, СД008, СД009. Так как выбор режима управления (кнопкой местный/дистанционный) произведен, константой СД007 задаем блокирование данной кнопки для обеспечения безопасности управления, так как нажатие этой кнопки во время работы электродвигателя приведет к потере управления и потребуется остановить электродвигатель, а соответственно собьется технологический процесс. Для обеспечения останова электродвигателя, необходимо задать константе СД008 значение «кнопка стоп действует в любом режиме», то есть в дистанционном и в местном, так как регулирование скорости, а соответственно и работа преобразователя, осуществляется в дистанционном режиме. Для исключения ошибок при вводе опорных частот необходимо установить константу СД009 в значение, при котором ввод частот будет осуществляться с пульта преобразователя, а для подтверждения необходимо будет нажать кнопку «ВВОД».

Так как двигатель работает на напряжении 380 В, необходимо задать константой СД011 данную величину.

Для того, чтобы избежать гидравлического удара, что может привести к порыву напорного патрубка и трубопровода насоса, необходимо сгладить пуск двигателя. Для этого в преобразователь заложена функция обеспечения пуска за заданное время. Характеристика мягкого пуска, представленная на рисунке 9.1 в графическом виде, получила название S-кривой.

Рисунок 9.1 - Графическая интерпретация мягкого пуска.

Так как величина напора довольно значительная, а быстрота пуска не важна, выбирается максимальное значение характеристического времени S-кривой, равное одной секунде. Характеристическое время S-кривой - это время изменения скорости разгона/торможения от 0 до значения, определяемого заданием времени разгона/торможения.

Константой СД024 задается режим индикации частот вращения. Имеется возможность задать в герцах, в процентах от номинальной и в оборотах в минуту. Для наглядности задаем индикацию в оборотах в минуту.

Для ограничения верхнего и нижнего пределов выходной частоты, и, как следствие, частоты вращения электродвигателя, необходимо записать эти ограничения в константах СД030, и СД031. Ограничения задаются в процентах от номинальной частоты. При работе одного, двух, или трех котлов ограничения должны быть разными, поэтому программирование данных констант осуществляется непосредственно перед пуском электродвигателя в зависимости от нужд технологического процесса.

Для защиты электродвигателя программируются константы СД032 и СД033. Чтобы преобразователь правильно оценивал перегрузку по току, необходимо задать номинальный ток статора электродвигателя в константу СД032, равный I1н=382 А. Двигатель не имеет независимого охлаждения и для более надежной защиты выбирается минимальное значение времени перегрузки, равное 5 минутам. Это программируется константой СД033. Для обеспечения этой функции в преобразователь встроено электронное термическое реле перегрузки, которое измеряет температуру электродвигателя, основанное на измерении выходного тока преобразователя и времени. Когда реле перегрузки сработало, на дисплее высвечивается ошибка “o L 1”. Происходит отключение выхода преобразователя от нагрузки и предотвращается перегрев электродвигателя.

Также для защиты самого преобразователя имеется функция защиты от перегрева радиатора теплоотвода преобразователя. Эта функция задается константой СД034. Имеется возможность выбрать только варианты действий при перегреве радиатора. Для того, чтобы обезопасить преобразователь от выхода из строя, выбирается параметр, который при перегреве обеспечивает останов двигателя и сигнал «неисправность» на дискретном выходе.

Для задания способа регулирования необходимо запрограммировать дискретный вход преобразователя в режим, при котором управляющий сигнал будет подаваться с аналогового входа. Для этого константе СД035 присваиваем значение «выбор аналогового сигнала задания опорной частоты».

Для получения информации о работающем двигателе и системе управления существуют дискретные выходы. Всего их три. Им можно присвоить разные функции. Для обеспечения безопасности работы, и повышения информативности о системе управления задаем константами СД040 и СД041 следующие функции - индикации о неисправности преобразователя, индикация при потере обратной связи. При появлении сигнала неисправности двигатель автоматически запускается от сети.

Для программирования способа задания опорной частоты используются константы СД042, СД043, СД044, СД045, СД046 и СД047.

Константой СД042 задается выбор основного аналогового входа. Так как датчик давления подключается к входу FI, задаем значение «1».

Константой СД043 задается выбор вспомогательного аналогового входа. Также задается значение «1» - выбор входа FI.

Константой СД044 можно задать запоминание предыдущих опорных частот. Так как насосы без остановки работают довольно продолжительное время (месяц), сохранять частоты нет необходимости.

Константа СД045 позволяет выбрать метод управления при потере задания опорной частоты, устанавливается значение «не определяется», так как при потере сработает индикация на пульте оператора, который сможет принять решение, какие действия необходимы.

Константы СД046 и СД047 позволяют задать усиление опорной частоты при максимальном сигнале обратной связи и смещение опорной частоты при минимальном сигнале обратной связи, что представлено на рисунке 9.2. Устанавливаются заводские значения для СД046 - 100%, для СД047 - 0%.

Рисунок 9.2 - Усиление и смещение опорной частоты в зависимости от входного сигнала.

Для обеспечения большей наглядности процесса управления можно подключить измерительный прибор к аналоговому выходу преобразователя и запрограммировать его в соответствии с этим прибором. Имеется возможность подключить амперметр, вольтметр, частотомер. Подключаем амперметр для лучшего контроля статорного тока двигателя.

Преобразователь также оснащен встроенным элементом питания, для обеспечения бесперебойности работы при кратковременной потере напряжения питания. Программируется данная функция константой СД051. Выбирается значение «1» - продолжение управления после восстановления электропитания в течение времени, указанного в константе СД055. Диапазон времени от нуля до двух секунд. Для обеспечения большей надежности устанавливаем значение 2 секунды.

Также имеется возможность задать число повторных запусков после неисправности константой СД056, так как решение о повторном запуске в данном случае принимается оператором, число запусков устанавливаем равным нулю.

В преобразователь встроена функция таймеров. На ее базе можно следить за наработкой часов насосами, так как работа насосов будет происходить попеременно в соответствии с графиком производственных профилактических работ. Для питательных насосов профилактический осмотр проводится раз в месяц, а их работа производится попеременно с каждым профилактическим осмотром. Чтобы использовать функцию таймера, задается константа СД061. Выбирается «наработка по времени включенного электродвигателя». Чтобы иметь возможность контролировать время работы каждого насоса с индикацией оставшегося времени работы, необходимо ввести в константу СД062 значение 720, которое выполняет функцию таймера обратного отсчета, и означает, что при приближении времени наработки к 720 часам преобразователь будет выводить на свой дисплей информацию по оставшимся часам.

Для защиты от обрыва входной фазы в преобразователе заложена функция установки уровня обрыва входной фазы. В константу СД080 для программирования данной функции вводится значение 7% (заводская установка). В константу СД081 вводится временная задержка определения обрыва входной фазы. Устанавливается заводское значение 8 секунд.

Для защиты от обрыва выходной фазы в преобразователе заложена функция установки уровня обрыва выходной фазы. В константу СД082 для программирования данной функции вводится значение 10%. В константу СД083 вводится временная задержка определения обрыва входной фазы. Устанавливается заводское значение 0,2 секунды.

Константой СД084 задается характеристика регулирования. Так как в нашем случае требуется поддерживать выходной технологический параметр, то есть давление на постоянном уровне, устанавливается значение «регулирования по величине девиации», которое означает, что управление будет производиться по величине отклонения давления по сигналу от датчика давления от заданного опорной частотой уровня давления.

Настройка ПИД-регулятора преобразователя рассчитывается и производится непосредственно перед пуском двигателя. Это сделано для того, чтобы сразу проверить расчетные параметры и испытать их практически. При вероятных погрешностях может наблюдаться вибрации оборудования при неправильно рассчитанных коэффициентах ПИД-регулятора. Так как быстродействие в системе нам не нужно, дифференциальную составляющую можно принять равной нулю, тем самым ПИД-регулятор становится ПИ-регулятором.

Все константы программирования, которые не были перечислены, устанавливаются в заводские значения либо не используются.

Список всех констант программирования, и их заводские значения, которые используются в преобразователе частоты EI-P7002, представлены в приложении А.

10. Описание структурной схемы электропривода

Функциональная схема электрического привода питательных насосов состоит из двух основных частей - это станция автоматического управления, и непосредственно питательные насосы. Функциональная схема представлена на чертеже 2.

Станция автоматического управления построена на базе преобразователя частоты Веспер EI-P7002. Его программирование позволяет реализовать различные требуемые функции автоматического управления, а также реализовать систему индикации аварийного режима работы управляемых электродвигателей, и самого преобразователя частоты.

Преобразователь подключается в сети через автоматический выключатель QF1 к трехфазной сети 380 В, 50 Гц. Управление двигателем и программирование преобразователя осуществляется со встроенного пульта управления.

Станция автоматического управления внешне представляет собой металлический шкаф, внутри которого находится преобразователь, группы контакторов, а на его наружную поверхность выведены индикаторы аварийных режимов работы, и пульт управления.

Станция автоматического управления обеспечивает управление двумя трехфазными асинхронными электродвигателями. Количество одновременно работающих двигателей - 1. Переключение работающего двигателя на резервный осуществляется лишь раз в месяц по графику планово предупредительных работ, либо при аварии работающего электродвигателя. Для переключения между электродвигателями организована группа контакторов КМ2, КМ3.

Также в станции автоматического управления сохранена резервная возможность ручного регулирования подачи воды в питательные магистрали котлов. Для этого организована группа контакторов КМ1, КМ4, которые позволяют подключить электродвигатель напрямую к сети, а для регулирования подачи воды в ручном режиме предусмотрена задвижка на входе в питательную магистраль котла. При ручном регулировании подачи возникает избыточное давление, которое может привести к порыву трубопроводов. Чтобы этого избежать, применяется перепуск перекаченной насосом жидкости из напорного (выходного) патрубка насоса во входной.

Электродвигатели, управляемые преобразователем, приводят во вращение питательные насосы ПЭ 65-53. Вал двигателя соединяется с насосом без использования передаточных муфт и прочих устройств.

Регулирование скорости вращения электродвигателя происходит по сигналу от датчика обратной связи по технологическому параметру, то есть по давлению. Для этого в преобразователь вводится опорная частоты, которая определяется требуемым давлением воды, и выставляется управление по величине отклонения реальной величины давления от требуемого.

11 Описание схемы электрической принципиальной

Схема электрическая принципиальная электропривода насосов изображена на чертеже 1. Система управления питается от трехфазной сети 380В, 50Гц, а блок релейной автоматики питается от сети 220В, 50Гц. Между силовой цепью и преобразователем частоты UZ1 устанавливается автоматический выключатель QF1 для защиты внутренних цепей преобразователя, а также для обеспечения разрыва в цепи по требованию правил эксплуатации электроустановок. Преобразователь частоты EI-P7002 имеет входные клеммы с маркировкой TSR, которые подключаются к фазе L1, L2, L3 соответственно. Выходные клеммы преобразователя частоты имеют маркировку UVW для подключения к ним электродвигателя. К входным клеммам FS и FI подключается датчик давления для обеспечения управления электродвигателем. К выходной клемме АМ подключается амперметр для более наглядного отображения тока статора двигателя. Выходные клеммы МА-МС, и М1-М2 служат для вывода информации об аварии преобразователя. Данные выходы позволяют построить на их базе схему управления, о которой будет сказано ниже.

Так как двигатели имеют возможность работы напрямую от сети, между входной цепью и двигателем установлены автоматические выключатели QF2 и QF3. Для запуска двигателя и от преобразователя и от сети установлены магнитные контакторы КМ1-КМ4. В двух фазах каждого электродвигателя установлены тепловые реле КК1-КК4 для защиты двигателя от перегрузки.

Для обеспечения функций системы управления реализованы следующие решения:

а) Для аварийного останова двигателя установлена кнопка аварийного останова SB1.

б) Для выбора рабочего двигателя установлен двухсекционный переключатель SA1.

в) Если на преобразователе введутся профилактические работы, либо же он вышел из строя, в схеме предусмотрены пусковые кнопки SB2 и SB3, которые позволяют запускать двигатель напрямую от сети при обесточенном преобразователе.

г) Для автоматического запуска двигателя напрямую от сети после аварии преобразователя на базе выходных клемм М1-М2 и МА-МС построена схема управления, которая состоит из реле КV1 с вспомогательными контактами, индикаторной лампы HL1 и ревуна HA1. При внутренней неисправности частотного преобразователя либо при потере управления обратной связи на выходных клеммах М1-М2 и МА-МС начинает протекать ток, который подается в катушку реле КV1, лампу HL1 и ревун HA1. Замыкаются контакты КV1.2 или КV1.3, что позволяет запуститься одному двигателю от сети. Для того, чтобы при подключении двигателя напрямую к сети избежать попадания сетевого напряжения на выходные клеммы преобразователя UZ1, установлено реле времени КТ1, которое позволяет запускать двигатель от сети с задержкой после размыкания контакта КV1.3.

д) Также в схеме реализована защита от одновременно срабатывания двух контакторов - от сети и от преобразователя. Для этого использованы размыкающие контакты КМ2.4 и КМ3.4. При включении контакторов КМ2 или КМ3 происходит размыкание цепи управления, которая служит для запуска двигателя от сети. Аналогично сделано для ситуации, когда двигатель работает от сети - цепь управления для работы двигателя от преобразователя размыкается с помощью размыкающих контактов КМ1.6 и КМ4.6.

е) Для обеспечения наглядности режимов работы двигателя для каждого режима работы предусмотрена световая индикация HL2 и HL3.

12. Расчет затрат на электропривод насосной установки

12.1 Смета на приобретение и монтаж оборудования

Расчет будет производиться по вариантам «преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - центробежный насос» и «асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - центробежный насос - ручная дроссельная задвижка».

Весь объем затрат на приобретение комплектующих изделий, а также стоимость электромонтажных работ приведен в таблицах 12.1 и 12.2.

Общая сметная стоимость определяется по формуле [14]:

р.;

р., (12.1)

где - суммарная стоимость оборудования из таблицы 11.1 и таблицы 12.2;

= 20% - коэффициент транспортных расходов по доставке оборудования (для Приморского края).

Трудоемкость пуско-наладочных работ определяется как 40% от суммарной трудоемкости остальных работ [14]:

ч.;

ч., (12.2)

где - суммарная трудоемкость подготовительных работ и работ по монтажу оборудования из таблицы 12.1 и таблицы 12.2.

Затраты на пуско-наладочные работы [14]:

р.;

р., (12.3)

где = 20,52р. - часовая тарифная ставка электромонтера 4 разряда.

Итоговая заработная плата будет складываться из заработной платы персонала за подготовительные, монтажные и пуско-наладочные работы с учетом коэффициента заработной платы.

Расчетный коэффициент заработной платы [14]:

, (12.4)

где = 1,3 - поясной коэффициент на основную заработную плату;

= 1 - коэффициент, учитывающий работу на высоте;

= 1,3 - коэффициент, учитывающий дальневосточную надбавку;

= 1,2 - коэффициент, учитывающий непрерывный стаж работы на данном предприятии;

= 1,85 - коэффициент, учитывающий дополнительные накладные расходы предприятия на добавку к заработной плате.

Итоговая заработная плата [14]:

р.;

р. (12.5)

Месячная тарифная ставка [14]:

р., (12.6)

где = 20,52р. - часовая тарифная ставка электромонтера 4 разряда;

= 169,2ч. - среднемесячная норма отработки при 40 - часовой рабочей неделе.

Затраты на заработную плату электромонтеру определяются по формуле:

р.;

р. (12.7)

где = 26% - отчисления на социальное страхование;

= 10% - отчисления на дополнительную заработную плату.

Полная сметная стоимость вводимого оборудования:

р.;

р. (12.8)

12.2 Расчет эксплуатационных затрат

В качестве эксплуатационных расходов по сравнительным вариантам автоматизации производственных процессов или схем электропривода учитываются:

а) Затраты на оплату за потребленную электроэнергию;

б) Затраты на ремонт и межремонтное обслуживание;

в) Заработная плата ремонтного и обслуживающего персонала;

г) Годовые амортизационные отчисления;

д) Затраты на основные и вспомогательные материалы для производства продукции.

Другие статьи эксплуатационных расходов, как правило, остаются в предлагаемых вариантах без изменения. Поэтому их можно при сопоставлении затрат опустить.

Таблица 12.1 - Локальная смета на приобретение и монтаж электропривода насосной установки с дроссельным регулированием.

Сметная стоимость - 1126553,8р.

В том числе:

оборудования - 930000р.,

монтажных работ - 1081,4р.,

заработная плата - 10553,8р.

Составлена в ценах 2010 г. Нормы времени на выполнение работ взяты из ЕНиР сборник Е23, выпуск 7,8.

№ п/п	Шифр	Наименование оборудования и монтажных работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы, р.	Общая стоимость, р.
					Оборудования	Монтажных работ	Оборудования	Монтажных работ
						Норма времени на установку, ч.	Часовая тарифная ставка, р./ч.	Затраты на монтаж, р.		Норма времени на установку, ч.	Часовая тарифная ставка, р./ч.	Затраты на монтаж, р.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1		Электродвигатель	Шт.	2	158680	8,1	20,52	166,2	317360	16,2	20,52	332,4
2		Прочее оборудование	Шт.	1	612640	36,45	-	747,9	612640	36,45	-	747,9
		Итого		1	771320	44,55	-	914,2	930000	52,7	-	1081,4

Таблица 12.2 - Локальная смета на приобретение и монтаж электропривода насосной установки с частотным регулированием.

Сметная стоимость - 1720670,5р.

В том числе:

оборудования - 1425000р.,

монтажных работ - 1145,1р., заработная плата - 10670,5р.

Составлена в ценах 2010 г. Нормы времени на выполнение работ взяты из ЕНиР сборник Е23, выпуск 7,8.

№ п/п	Шифр	Наименование оборудования и монтажных работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы, р.	Общая стоимость, р.
					Оборудования	Монтажных работ	Оборудования	Монтажных работ
						Норма времени на установку, ч.	Часовая тарифная ставка, р./ч.	Затраты на монтаж, р.		Норма времени на установку, ч.	Часовая тарифная ставка, р./ч.	Затраты на монтаж, р.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1		Электродвигатель	Шт.	2	158680	8,1	20,52	166,2	317360	16,2	20,52	332,4
2		ППЧ	Шт.	1	415800	3,1	-	63,6	415800	3,1	-	63,6
3		Прочее оборудование	Шт.	1	691000	36,45	-	747,9	612640	36,45	-	747,9
		Итого		1	1265480	47,65	-	977,8	1425000	55,8	-	1145,1

12.3 Расчет потребляемой электроэнергии

Активная мощность потребляемая из сети:

кВт, (12.9)

где - номинальная мощность электропривода, кВт;

- коэффициент полезного действия электропривода, %.

Реактивная мощность потребляемая из сети:

кВАр, (12.10)

где = 0,52 - рассчитываем через известное значение коэффициента мощности = 0,89.

Активная мощность, идущая на выработку реактивной мощности:

кВт, (12.11)

где = 0,1кВт/кВар - экономический эквивалент реактивной мощности.

Затраты на оплату за потребленную электроэнергию:

(12.12)

ч., (12.13)

где - коэффициент загрузки по мощности;

= 0,8 - коэффициент, учитывающий загрузку по времени;

= 1,05 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети;

= 3,13р./кВт*ч. - стоимость электроэнергии;

= эффективный фонд времени работы электропривода в планируемом периоде;

= 3 - сменность работы электропривода;

= 8ч. - средняя продолжительность смены;

= 5,8% - планируемые потери рабочего времени на ремонт и обслуживание электропривода.

12.4 Затраты на ремонт и межремонтное обслуживание

Затраты на ремонт и межремонтное обслуживание определяются по формуле:

р.;

р., (12.14)

где - затраты на ремонт и обслуживание единицы ремонтной сложности.

Сумма групп ремонтных сложностей схемы электроавтоматизации:

;

. (12.15)

Суммарная ремонтосложность силового оборудования:

;

. (12.16)

Суммарная ремонтосложность электродвигателей, комплектующих оборудование:

, (12.17)

где = 8,8 - основная часть ремонтосложности электрической машины;

= 1 - коэффициент типа электрической машины (для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором);

= 1 - коэффициент числа скоростей электродвигателя (для односкоростного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором).

Суммарная ремонтосложность электроаппаратуры и электропроводки:

;

. (12.18)

Суммарная сложность электрической аппаратуры, комплектующей двигатели:

;(12.19)

,

где - коэффициент ремонтосложности электроаппаратуры, в зависимости от группы;

- количество электроаппаратов в группе, представленное в таблице 12.3.

Таблица 12.3 - Группы ремонтосложности электроаппаратуры.

Группа
1	0,2	12	10
2	0,3	8	10
3	1,0	14	38
4	2,0	26	35
5	3,0	9	3
6	4,0	0	0

Суммарная ремонтосложность электропроводки:

, (12.20)

где = 0,1 - коэффициент ремонтосложности электропроводки.

Суммарная ремонтосложность системы управления:

;

, (12.21)

где - коэффициент производства системы управления (для отечественной системы управления).

Суммарная ремонтосложность плат на микросхемах:

, (12.22)

где = 1,5 - коэффициент типа платы;

- количество установленных микросхем.

Суммарная ремонтосложность плат на дискретных элементах:

;

. (12.23)

Суммарная ремонтосложность датчиков обратной связи:

. (12.24)

где = 0,6 - коэффициент типа датчика обратной связи;

- количество датчиков обратной связи.

12.5 Расчет затрат на заработную плату ремонтного персонала

Для расчета затрат на заработную плату персонала составляются графики планово предупредительного ремонта (ППР) для оборудования «асинхронный двигатель - преобразователь частоты» и «асинхронный двигатель», представленные в таблицах 12.4 и 12.5. Ремонтный цикл условно принимается равным 120 месяцам.

Трудоемкость осмотров вычисляется по формуле:

;

, (12.25)

где - количество осмотров за ремонтный цикл;

= 0,15 - норматив трудоемкости осмотра.

Таблица 12.4 - График обслуживания системы «АД-ПЧ»

Наименование оборудования	Группа ремонтной сложности	Сменность	Виды ремонта и трудоемкость
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Электропривод с частотным управлением	34,13	3	Ч	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	Ч	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	Ч
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	Ч	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	О
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	КР

Трудоемкость чисток вычисляется по формуле:

;

, (12.26)

где - количество чисток за ремонтный цикл;

= 0,2 - норматив трудоемкости чистки.

Трудоемкость текущего ремонта вычисляется по формуле:

;

, (12.27)

где - количество текущих ремонтов за ремонтный цикл;

= 2,6 - норматив трудоемкости текущего ремонта.

Таблица 12.4 - График обслуживания системы «АД-ПЧ»

Наименование оборудования	Группа ремонтной сложности	Сменность	Виды ремонта и трудоемкость
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Электропривод с частотным управлением	34,13	3	Ч	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	Ч	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	Ч
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	Ч	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	ТР
			-	-	-	О	-	-	-	-	-	-	-	О
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	О	-	-
			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	КР

Трудоемкость капитального ремонта вычисляется по формуле:

;

, (12.28)

где - количество капитальных ремонтов за ремонтный цикл;

= 8,7 - норматив трудоемкости капитального ремонта.

Суммарная трудоемкость ремонтов вычисляется по формуле:

(12.29)

где = 1,15 - коэффициент, учитывающий вспомогательное время на ремонтные работы;

= 1,15 - коэффициент, учитывающий увеличение объемов работ на неплановые работы.

Среднегодовая трудоемкость вычисляется по формуле:

;

. (12.30)

Затраты на заработную плату ремонтного персонала определяются по формуле:

(12.31)

где = 26% - отчисления на социальное страхование;

= 10% - отчисления на дополнительную заработную плату.

12.6 Расчет амортизационных отчислений

Сумма амортизационных отчислений вычисляется по формуле:

р.;

р., (12.32)

где = 10 лет - срок полезного использования.

12.7 Расчет общих затрат на эксплуатацию

Сумма общих затрат на эксплуатацию вычисляется по формуле:

р.;

р.

12.8 Расчет приведенных затрат по вариантам

Приведенные затраты определяются по формуле:

р.;

р. (12.34)

12.9 Расчет годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект вычисляется по формуле:

р. (12.35)

12.10 Расчет срока окупаемости

Срок окупаемости капитальных вложений рассчитывается по формуле:

(12.36)

Нормативный срок окупаемости:

Внедрение проектируемого электропривода считается целесообразным когда .

Вывод: в результате проведенного сравнения видно, что вариант электропривода с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и преобразователем частоты экономически целесообразней, чем асинхронный двигатель без регулирования, так как время окупаемости внедряемого электропривода меньше нормативного.

Электропривод с частотно управляемым электродвигателем позволяет осуществлять более качественное управление подачей воды и обеспечивает большую производительность. Кроме того невозможно подсчитать экономический от следующих факторов:

а) Экономия воды за счет более точного ее расхода в зависимости от потребности;

б) Экономия от простоя оборудования за счет снижения аварийности в результате порывов в сети (снижение избыточного давления, нагрузки питающую магистраль).

13. Вопросы безопасной эксплуатации электропривода насосов

13.1 Общие положения

Экономические показатели и надежность работы систем водоснабжения во многом зависит от правильной эксплуатации насосных станций, обслуживающих эти системы. Для нормальной эксплуатации на насосных станциях в зависимости от класса надежности их действия необходимо иметь соответствующий резерв насосного оборудования.

Расположение внутренних коммуникационных трубопроводов станции должно быть удобным для эксплуатации, осмотра и ремонта, а их пропускная способность рассчитана на возможность подачи насосными агрегатами заданного расхода жидкости, как в нормальных, так и в аварийных режимах работы станции.

Насосы, их двигатели и трубопроводы должны быть оборудованы необходимой арматурой, регулировочными приспособлениями и контрольно-измерительной аппаратурой.

Вновь построенные насосные станции включаются в постоянную эксплуатацию после приемки их приемочными комиссиями, проверяющими качество выполненных работ и соответствие всех элементов сооружений станции утвержденному проекту.

Управление работой насосной станции организуется в соответствии с инструкциями, утвержденными тем министерством, в ведении которого находится организация, руководящая эксплуатацией данной системы. Режимы работы насосной станции разрабатываются, а оперативное руководство ее эксплуатацией осуществляется диспетчерской службой, начальником насосной станции и утверждается главным инженером предприятия.

13.2 Меры безопасной эксплуатации электроприводов

По типу защиты от поражения электрическим током электропривод относится к I классу ГОСТ 12.2.013.0 - 91. В целях обеспечения безопасности при подключении электропривода и его обслуживании необходимо соблюдать “Правила устройства электроустановок” [15], “Правила эксплуатации электроустановок потребителей” и “Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок” (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00).

К работе с электроприводом допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Место проведения работы электропривода:

а) помещения без повышенной опасности;

б) помещения с повышенной опасностью.

К работе с электроприводом (класса I) в помещениях с повышенной опасностью допускается персонал, имеющий группу II. Подключение, техническое обслуживание (регулировка, проверка) электропривода совместно с устройствами защитного отключения от электрической сети должен выполнять электротехнический персонал, имеющий группу III, эксплуатирующий эту электрическую сеть, в соответствии с требованиями.

Запрещается эксплуатировать электропривод с устройствами защитного отключения в условиях воздействия капель и брызг, а также на открытых площадках во время снегопада и дождя. Подключение вилки устройства защитного отключения производить в сухих закрытых помещениях к штепсельной розетке, имеющей заземленный контакт. В помещениях с повышенной опасностью устройства защитного отключения должно быть размещено в щитках со степенью защиты не ниже IP 44, при наружной установке не ниже IP 54. В случае подключения электропривода с устройствами защитного отключения на строительной площадке номинальный дифференциальный отключающий ток должен быть не более 30 мА.

Электропривод с устройствами защитного отключения должен включаться в схему питания последовательно с автоматическим выключателем или предохранителем [15]. При этом номинальный ток нагрузки устройствами защитного отключения должен быть на ступень выше или равен номинальному току автоматического выключателя или предохранителя.

Обслуживающему персоналу запрещается:

а) производить подключение электропривода с устройствами защитного отключения через сетевые удлинители на открытых площадках;

б) работать неисправным электроприводом (повреждение токоподводящего провода и его защитной трубки; появление дыма и запаха, характерного для горящей изоляции; нехарактерного шума; нечеткой работе выключателя; появлении трещин на рукоятке выключателя);

в) оставлять электропривод, подключенным к сети, без надзора;

г) устранять неисправности электропривода, подключенного к электрической сети;

д) натягивать и перекручивать токоподводящий провод;

Электропривод должен быть отключен выключателем при внезапной остановке вследствие исчезновения напряжения в сети, заклинивания движущихся деталей. Включение электропривода производить только после устранения неисправности.

Токоподводящий провод должен быть защищен от случайного повреждения (например, токоподводящий провод следует подвешивать). Непосредственное соприкосновение токоподводящего провода с горячими и масляными поверхностями не допускается.

Все виды технического обслуживания должны производиться после отключения электропривода от сети.

13.3 Подготовка к работе электропривода и порядок его работы

Применять электропривод допускается только в соответствии с назначением. При эксплуатации электропривода необходимо соблюдать все требования по эксплуатации, не подвергать его ударам, перегрузкам, воздействию грязи, нефтепродуктов.

При подготовке к работе необходимо осмотреть электропривод и убедиться:

а) в соответствии комплектности;

б) в надежности затяжки резьбовых соединений;

в) в исправности токоподводящего провода, его защитной трубки;

г) в исправности выключателя, наличии и исправности защитного кожуха вентилятора;

д) в соответствии напряжения и частоты тока сети напряжению и частоте тока электропривода;

е) проверить работу электропривода на холостом ходу.

При работе на электродвигателе устанавливается защитное заземление от напряжения прикосновения, на любом участке кабельной линии, соединяющей электродвигатель с секцией РУ, щитом, сборкой. Если работы на электродвигателе рассчитаны на длительный срок, не выполняются или прерваны на несколько дней, то отсоединенная от него кабельная линия должна быть заземлена также со стороны электродвигателя. В тех случаях, когда сечение жил кабеля не позволяет применять переносные заземления, у электродвигателей напряжением до 1000 В допускается заземлять кабельную линию медным проводником сечением не менее сечения жилы кабеля либо соединять между собой жилы кабеля и изолировать их. Такое заземление или соединение жил кабеля должно учитываться в оперативной документации наравне с переносным заземлением.

Перед допуском к работам на электродвигателях, способных к вращению за счет соединенных с ними механизмов (дымососы, вентиляторы, насосы и др.), штурвалы запорной арматуры (задвижек, вентилей, шиберов и т.п.) должны быть заперты на замок. Кроме того, приняты меры по затормаживанию роторов электродвигателей или расцеплению соединительных муфт. Необходимые операции с запорной арматурой должны быть согласованы с начальником смены технологического цеха, участка с записью в оперативном журнале.

Со схем ручного дистанционного и автоматического управления электроприводами запорной арматуры, направляющих аппаратов должно быть снято напряжение. На штурвалах задвижек, шиберов, вентилей должны быть вывешены плакаты 'Не открывать! Работают люди', а на ключах, кнопках управления электроприводами запорной арматуры - 'Не включать! Работают люди'.

На однотипных или близких по габариту электродвигателях, установленных рядом с двигателем, на котором предстоит выполнить работу, должны быть вывешены плакаты 'Стой! Напряжение' независимо от того, находятся они в работе или остановлены.

Допускаются работы по одному наряду на электродвигателях одного напряжения, выведенных в ремонт агрегатов, технологических линий, установок. Допуск на всей заранее подготовленные рабочие места разрешаете выполнять одновременно, оформление перевода с одного рабочего места на другое не требуется. При этом опробование или включение в работу любого из перечисленных в наряде электродвигателей до полного окончания работы на других не допускается.

Порядок включения электродвигателя для опробования должен быть следующим:

а) производитель работ удаляет бригаду с места работы, оформляет окончание работы и сдает наряд оперативному персоналу;

б) оперативный персонал снимает установленные заземления, плакаты, выполняет сборку схемы.

После опробования при необходимости продолжения работы на электродвигателе оперативный персонал вновь подготавливает рабочее место и бригада по наряду повторно допускается к работе на электродвигателе.

13.4 Порядок ревизии и ремонта центробежных насосов

Осмотр (ревизия) насосов должен производиться ежедневно. При каждой остановке, а при работающих насосах -- без остановки мастер, механик станции или старший по смене должны проверять состояние крепления фундаментных болтов и контрольных штифтов, соединительных муфт и фланцевых соединений насосов, подшипников насоса (количество и качество смазки в них), сальников насоса и их набивки.

Необходимо постоянно наблюдать за плавностью хода агрегата, биением и вибрацией вала. В процессе эксплуатации часть деталей изнашивается быстрее других элементов насоса. Время изнашивания деталей в основном зависит от чистоты перекачиваемой жидкости, ее температуры, величины разрежения во всасывающем трубопроводе насоса и пр. Наиболее быстро изнашиваются защитные и уплотняющие кольца, защитные втулки и сальниковая набивка.

Величина радиального зазора в уплотнительных кольцах центробежных насосов устанавливается заводом-изготовителем и в среднем для колец диаметром до 500 мм должна быть равна 0,2--0,3, для колец большего диаметра -- соответственно 0,3--0,6 мм. В сроки, устанавливаемые главным инженером и в зависимости от конструкции и условий работы насоса, но не более чем через 8--10 тыс. ч. его работы должна производиться полная ревизия (капитальный ремонт насоса). Перед началом и после капитального ремонта проводится контрольное испытание насоса для установления качества ремонта и характеристики насоса. До проведения испытания контрольно-измерительные приборы следует проверить и установить поправки к их показаниям.

13.5 Заземление

Сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей должно соответствовать условию:

, (13.1)

где R - сопротивление заземляющего устройства, Ом;

- напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 500В;

- полный ток замыкания на землю, А.

Не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

а) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

б) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

в) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов;

г) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;

д) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными. Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнить одно из следующих мероприятий:

а) увеличить сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;

б) применить заземлители и заземляющие проводники с гальваническим покрытием или медные.

При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией.

Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ должны соответствовать значениям, представленным в таблице 12.1. Площади сечений приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.

Таблица 13.1 - Наименьшие сечения защитных проводников.

Сечение фазных проводников,	Наименьше сечение защитных проводников,
16	S
1635	16
35	S/2

Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.

Нормативы электромагнитной совместимости требуют выполнения высокочастотного заземления экранов кабелей сети и электродвигателя со стороны преобразователя, а для кабеля двигателя необходимо еще заземление экрана со стороны электродвигателя. В случае использования нескольких преобразователей частоты их заземляющие проводники не должны образовывать петлю. Схема заземления показана на рисунке 13.1.

Рисунок 13.1 - Правильные и неправильные способы заземления преобразователей частоты.

Заключение

В данном дипломном проекте была разработана станция автоматического управления насосной станцией с двумя питательными центробежными насосами, которые применяются для подачи питательной воды в паровые котлы угольной котельной предприятия ЗАО «ГХК «Бор»».

Сформулированы требования к электроприводу насосов, и сделан обзор способов регулирования подачи питательной воды. В соответствии с современными требованиями была выбрана система управления, которая построена на базе частотного преобразователя и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Сделан обзор существующей насосной техники, и под требуемые технологические параметры котла был выбран насос. Рассчитана мощность требуемого электродвигателя, выбран асинхронный двигатель и также построены его механические характеристики.

Подробно описаны функции преобразователя, а также выполнено его теоретическое программирование в соответствии с условиями эксплуатации.

Были разработаны функциональная, электрическая принципиальная и технологическая схемы.

В соответствии с техническим заданием реализованы устройства индикации режимов работы электродвигателя, аварии преобразователя частоты. Также имеется возможность осуществлять выбор рабочего и резервного насосов, аварийный останов двигателей, автоматический запуск при аварии преобразователя. Сделана блокировка от одновременного срабатывания контакторов для запуска одного и того же двигателя от сети и от преобразователя, а также от одновременного запуска двух двигателей.

Основываясь на проведенном экономическом расчете можно сделать вывод, что внедрение частотно регулируемого электропривода на насосной станции принесет довольно ощутимый экономический эффект.

Помимо экономической выгоды от внедрения такой системы управления повысится надежность работы системы, что позволит избежать перерыва в технологическом процессе, а также повысит срок службы насосов и двигателей.

В проекте также рассмотрены основные аспекты безопасной эксплуатации электроприводов насосов.

Внедрение частотно регулируемых электроприводов насосов отвечает всем современным требованиям и позволяет существенно экономить электроэнергию, снизить эксплуатационные затраты на обслуживание электропривода, повысить производительность труда, увеличить срок службы двигателей и насосов, избежать опасных последствий гидравлический ударов, а также снизить нагрузку на персонал.

Список использованных источников

1. Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 180400 / Л.С. Козлитин, В.Д. Сергеев, В.В. Собченко, Л.И. Токмакова, А.Г. Белов. - Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2000. - 30с.

2. Насосы, вентиляторы, компрессоры: учебник для ВУЗов / В.М. Черкасский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 416с., ил.

3. Основы автоматизированного элетропривода: учебник для ВУЗов / П.А. Свириденко, А.Н. Шмелев. - М.: Высшая школа, 1969. - 388с., ил.

4. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник для ВУЗов / М.П.Белов, В.А.Новиков. - 3-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 576с.

5. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для ВУЗов / Г.Г. Соколовский. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 272с.

6. Насосы и насосные станции: учебное пособие / П.П. Якубчик. - М: Издательский центр «Академия», 1997. - 107с.

7. Насосы и насосные станции: учебник для ВУЗов / В.Я.Карелин, А.В. Минаев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 320с., ил.

8. Типовые расчеты по электрооборудованию: практ. пособие / В.И. Дьяков. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 160с., ил.

9. Электрические машины: учебник для ВУЗов /А.И. Вольдек. - 3-е изд., перераб. - Л.: Энергия, 1978. - 832с., ил.

10. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах: учебник / И.И. Алиев. - М.: Радиософт, 2004. - 128с., ил.

11. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504с., ил.

12. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов / В.И. Ключев, В.М. Терехов. - М.: Энергия, 1980. - 360 с.

13. http://www.vesper.ru

14. Организация, планирование и управление предприятием. Руководство по расчету экономического раздела дипломного проекта для студентов специальности 2105: Учебное пособие / И.В. Водопьянов. - Владивосток: издательство ДВГТУ, 1992. - 40с.

15. Правила устройства электроустановок: справочник - 7-е изд. - СПб.: Деан, 2002. - 176с.

16. Электрический привод: учебник для ВУЗов / Г.Б. Онищенко. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 288с.

17. http://www.electrotechnica.ru

18. http://www.ges.ru/book/book_pumps/

19. http://www.livgidromash.ru/

Приложение А

Константы программирования преобразователя частоты EI-P7002-300H

Таблица А1 - Константы программирования преобразователя частоты EI-P7002-300H

Номер	Наименование функции	Описание	Заводское значение
CD-001	Код доступа	0: CD-001 чтение и запись, от CD-002 до CD-108 только чтение 1: от CD-001 до CD-034 чтение и запись, от CD-035 до CD-107 только чтение 2: от CD-001 до CD-049 чтение и запись, от CD-050 до CD-107 только чтение 3: от CD-001 до CD-107 чтение и запись	1
CD-002	Выбор режима управления	Уставка (Управление) (Опорная величина) 0: Цифров. панель управ. Цифров. панель управления 1: Клемма Цифров. панель управления 2: Цифров. панель управ. Клемма 3: Клемма Клемма	3
CD-003	Входное напряжение	Единица уставки: 0,1 В Диапазон уставки: от 320,0 до 510,0 В	380
CD-004	Выбор метода останова	0: Торможение до останова 1: Инерционное торможение до останова 2: Инерционное торможение до останова за время 1 3: Инерционное торможение до останова за время 2	0
CD-005	Выбор направления вращения	0: против часовой стрелки 1: по часовой стрелке	0
CD-006	Запрет обратного вращения (реверса)	0: обратное вращение возможно 1: обратное вращение невозможно	0
CD-007	Функция кнопки МЕСТНЫЙ/ДИСТАНЦИОННЫЙ	0: Невозможно 1: Возможно	1
CD-008	Функция кнопки останова (СТОП)	0: Кнопка СТОП действует при управлении от цифровой панели управления 1: Кнопка СТОП действует в любом случае	1
CD-009	Метод задания опорной частоты (f) с цифровой панели управления	0: Кнопка ВВОД не используется 1: Используется кнопка ВВОД	1
CD-011	Номинальное напряжение электродвигателя	Единица усиавки: 0,1 В Диапазон уставки:	380,0
CD-019	Время разгона 1	Единица уставки: 0,1 с (1 с для 1000 с и более) Диапазон уставки: от 0,0 до 3600 с	10,0 с
CD-020	Время торможения 1	Единица уставки: 0,1 с (1 с для 1000 с и более) Диапазон уставки: от 0,0 до 3600 с	10,0 с
CD-021	Время разгона 2	Единица уставки: 0,1 с (1 с для 1000 с и более) Диапазон уставки: от 0,0 до 3600 с	10,0 с
CD-022	Время торможения 2	Единица уставки: 0,1 с (1 с для 1000 с и более) Диапазон уставки: от 0,0 до 3600 с	10,0 с
CD-023	Выбор S-кривой	Уставка Время S-кривой 0: S-кривая не используется 1: 0,2 с 2: 0,5 с 3: 1,0 с	1
CD-024	Режим индикации	Уставка Единицы 0: 0,1 Гц 1: 0,1% от 2 до 39: об/мин (и кол-во полюсов электродвигателя) от 40 до 3999: вариант поставки	0
CD-025	Опорная частота 1	Уставка зависит от уставки CD-024 Диапазон: от 0 до 50,0 Гц	0,0 Гц
CD-026	Опорная частота 2	Уставка зависит от уставки CD-024 Диапазон: от 0 до 50,0 Гц	0,0 Гц
CD-027	Опорная частота 3	Уставка зависит от уставки CD-024 Диапазон: от 0 до 50,0 Гц	0,0 Гц
CD-028	Опорная частота 4	Уставка зависит от уставки CD-024 Диапазон: от 0 до 50,0 Гц	0,0 Гц
CD-029	Частота, соответствующая шаговому режиму	Уставка зависит от уставки CD-024 Диапазон: от 0 до 50,0 Гц	6,0 Гц
CD-030	Верхний предел выходной частоты	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0 до 100%	100%
CD-031	Нижний предел выходной частоты	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0 до 100%	0%
CD-032	Номинальный ток электродвигателя	Единица уставки: 0,1 А. Диапазон от 10 до 200% номинального тока преобразователя Единица 1А при уставке более 1000 А.	0%
CD-033	Выбор защиты электродвигателя (OL1)	Уставка Характеристики 0: Защита не обеспечивается 1: Стандартный электродвигатель (константа времени 8 мин.) 2: Стандартный электродвигатель (константа времени 5 мин.) 3: Электродвигатель для питания от преобразователя (константа времени 8 мин.) 4: Электродвигатель для питания от преобразователя (константа времени 5 мин.)	1
CD-034	Выбор метода останова при перегреве радиатора-теплоотвода (ОН1)	Уставка Метод останова 0 Уменьшение оборотов до останова - 'Торможение 1' (неисправность) 1 Инерционное вращение до останова (неисправность) 2 Уменьшение оборотов до останова - 'Торможение 2' (неисправность) 3 Продолжение управления вращением (предупреждение)	3
CD-035	Режим многофункционального входа S2	0: Команда обратное вращение (2-х пров.) 1: Команда 'Вращение вперед'/'Обратн.вращ.' (3-х пров.) 2: Внешняя неисправность (вход норм. разомкн. контакта) 3: Внешняя неисправность (вход норм. замкн. контакта) 4: Сброс защиты 5: Выбор режима Непосредственный/Дистанционный 6: Выбор управления от линии связи или с клемм. 7: Быстрый останов 8: Выбор входного уровня основной опорной частоты 9: Многоступенчатое регулирование скорости 1 10: Многоступенчатое регулирование скорости 2 11: Выбор частоты, соответствующей шаговому режиму 12: Выбор времени разгона/торможения 13: Внеш. блокировка (вход норм. разомкн. контакта) 14: Внеш. блокировка (вход норм. замкн. контакта) 15: Команда поиска сигнала от максим. частоты 16: Команда поиска сигнала от опорной частоты 17: Уставка возможна/невозможна 18: Переуставка величины обратной связи 19: Управление обратной связью невозможно 20: Функция таймера 21: Предупреждение о перегреве 22: Установка/поддержание аналогового опорного сигнала	0
CD-036	Режим многофункционального входа S3	Уставка проводится по тем же пунктам, что и CD-035, кроме п.п. 0, 1	2
CD-037	Режим многофункционального входа S4	Уставка проводится по тем же пунктам, что и CD-035, кроме п.п. 0, 1	4
CD-038	Режим многофункционального входа S5	Уставка проводится по тем же пунктам, что и CD-035, кроме п.п. 0, 1	9
CD-039	Режим многофункционального входа S6	Уставка проводится по тем же пунктам, что и CD-035, кроме п.п. 0,1 25: Команда 'Увеличить/Уменьшить' 26: Проверка цепи (MEMOBUS)	10
CD-040	Выбор функции многофункционального выхода МА-МВ-МС	0: Неисправность 1: Во время вращения 2: Согласование по частоте 3: Согласование по требуемой частоте 4: Определение частоты 1 5: Определение частоты 2 6: Индикация перегрузки по крутящему моменту (норм.разомкн.контакт) 7: Индикация перегрузки по крутящему моменту (норм.замкн.контакт) 8: Во время блокировки 9: Режим управления 10: Готовность преобразователя 11: Функции таймера 12: Автоматическое повторное включение 13: Предупреждение о перегрузке 14: Потеря опорной частоты 15: Выход от линии связи 16: Потеря управления обратной связью 17: Предупреждение о перегреве	0
CD-041	Выбор функции многофункционального выхода М1-М2	Уставка проводится по тем же пунктам, что CD-040	1
CD-042	Выбор основного аналогового входа (FU или FI)	0: от 0 до 10 В вход (FU) 1: от 4 до 20 мА вход (FI)	0
CD-043	Режим вспомогательного аналогового входа (клемма FI)	0: от 0 до 10 В вход (Перемычка JP3* на плате должна быть снята) 1: от 4 до 20 мА вход (Перемычка JP3* на плате должна быть в верхнем положении)	1
CD-044	Сохранение (запись) опорной частоты	0: Поддерживается сохранённое значение опорной частоты 1 (константа CD-025) 1: Не сохраняется	0
CD-045	Метод управления при сбое (потере определения) опорной частоты	0: Нет индикации 1: Продолжение вращения при 80% значения опорной частоты до потери индикации	0
CD-046	Усиление опорной частоты	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0 до 200%	100%
CD-047	Смещение опорной частоты	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от -100% до 100%	0%
CD-048	Режим многофункционального аналогового выхода (АМ-АС)	Уставка Индикация 0: выходной частоты 1: выходного тока 2: выходной мощности 3: напряжения шины	0
CD-049	Коэффициент усиления аналогового монитора	Единица уставки: 0,01 Диапазон уставки: от 0,01 до 2,00	1
CD-051	Тип управления после сбоя (кратковременного прекращения подачи) питания	Уставка (Метод) 0: Режим не предусмотрен 1: Продолжение управления после пропадания питания в течение времени, установленного с помощью CD-055 2: Продолжение управления после пропадания питания за некоторое контролируемое время (без сигнала о неисправности)	0
CD-052	Уровень поиска скорости ( время торможения сост. 2 с, кроме 4 с для 55 кВт или более)	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0% до 200% 100%=номинальный ток преобразователя	110%
CD-053	Минимальное время блокировки (системное время)	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,5 до 5,0 с	Зависит от полной мощности кВА
CD-054	Уровень снижения соотношения U/F при поиске скорости	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0% до 100%	Зависит от полной мощности кВА
CD-055	Время восстановления после кратковременного прекращения подачи питания	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 2,0 с	Зависит от полной мощности кВА
CD-056	Количество попыток автоматического повторного включения (рестартов)	Единица уставки: 1 раз Диапазон уставки: от 0 до 10 раз	0
CD-057	Выбор состояния контакта неисправности при попытке автоматического повторного включения	0: Замкнут во время попытки повторного включения 1: Разомкнут во время попытки повторного включения	0
CD-058	Частота перескока (запрета) 1	Единица уставки: 0,1 Гц Диапазон уставки: от 0,0 до 400,0 Гц	0,0 Гц
CD-059	Частота перескока (запрета) 2	Единица уставки: 0,1 Гц Диапазон уставки: от 0,0 до 400,0 Гц	0,0 Гц
CD-060	Частотный диапазон перескока (запрета)	Единица уставки: 0,1 Гц Диапазон уставки: от 0,0 до 400,0 Гц	1,0 Гц
CD-061	Выбор счетчика прошедшего времени	0: Наработка по времени включенного преобразователя 1: Наработка по времени вращения электродвигателя	1
CD-062	Накопленное время (часы) 1	Единица уставки: 1 час Диапазон уставки: от 0 до 9999	0
CD-063	Накопленное время (десятки тысяч часов) 2	Единица уставки: 10,000 часов Диапазон уставки: от 0 до 27	0
CD-064	Постоянный ток торможения	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0 до 100% 100%=Номинальный ток преобразователя	50%
CD-065	Время торможения постоянным током при останове двигателя	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 10,0 с	0,5 с
CD-066	Время торможения постоянным током при старте двигателя	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 10,0 с	0,0 с
CD-073	Порог частоты (выход многофункциональных контактов)	Единица уставки: 0,1 Гц Диапазон уставки: от 0,0 до 400,0 Гц	0,0 Гц
CD-074	Выбор типа индикации неисправности при перегрузке по крутящему моменту (OL3)	Уставка Функция 0: Индикация невозможна 1: Индикация во время вращения с пост. скоростью, управление продолжается после индикации 2: Индикация во время вращения и управление продолжается после индик 3: Индикация во время вращения с пост. скоростью и выход преобразователя отключается во время индикации 4: Индикация во время вращения и выход преобразователя отключается во время индикации	0
CD-075	Уровень определения перегрузки по крутящему моменту (OL3)	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 30 до 200% 100%=номинальный ток преобразователя	160%
CD-076	Время определения перегрузки по крутящему моменту (OL3)	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 10,0 с	0,1 с
CD-077	Таймер времени задержки включения	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 25,5 с	0,0 с
CD-078	Таймер времени задержки выключения	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 25,5 с	0,0 с
CD-080	Уровень определения обрыва фазы на входе (SPI)	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 1 до 100% Когда уставка составляет 100%, эта функция невозможна.	7%
CD-081	Время определения обрыва фазы на входе (SPI)	Единица уставки: 1 (1,28 с) Диапазон уставки: от 2 до 255 (от 2,56 до 326,4 с)	(10,24 с)
CD-082	Уровень определения обрыва фазы на выходе (SPO)	Единица уставки: 1% Диапазон уставки: от 0 до 100%	0%
CD-083	Время определения обрыва фазы на выходе (SPO)	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 2,0 с	0,2 с
CD-084	Режим ПИД-регулирования (управление обратной связью)	0: ПИД-регулирование невозможно 1: Возможно управление величиной девиации 2: Возможно управление величиной обратной связи 3: Возможно управление величиной обратной связи по обращенной характеристике	0
CD-085	Калибровка датчика ПИД	Единица уставки: 0,01 Диапазон уставки: от 0,00 до 10,00	1,00
CD-086	Пропорциональная величина ПИД	Единица уставки: 0,1 Диапазон уставки: от 0,0 до 10,0	1,0
CD-087	Время интегрирования ПИД	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 100,0 с	10,0 с
CD-088	Время дифференцирования ПИД	Единица уставки: 0,01 с Диапазон уставки: от 0,00 до 1,00 с	0,00 с
CD-089	Сдвиг ПИД	Единица уставки: 1 % Диапазон уставки: от - 109 до 109%	0%
CD-090	Предел интегральной величины ПИД	Единица уставки: 1 % Диапазон уставки: от 0 до 109%	100%
CD-091	Временная задержка ПИД	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 2,5 с	0,0 с
CD-092	Определение потери обратной связи (ошибка ПИД)	0: Определение невозможно 1: Определение возможно	0
CD-093	Зона определения потери обратной связи (ПИД)	Единица уставки: 1 % Диапазон уставки: от 0 до 100%	0%
CD-094	Время задержки определения потери обратной связи (ошибки ПИД)	Единица уставки: 0,1 с Диапазон уставки: от 0,0 до 25,5 с	1,0 с