Два двигателя работают на общий вал

Настройка преобразователя частоты для работы на несколько двигателей

В большинстве преобразователей частоты реализована функция работы с несколькими электродвигателями, при этом возможны три варианта подключения.

  • Два двигателя имеют одинаковую мощность и подключены параллельно.
  • Два двигателя имеют разную мощность и могут работать на разную нагрузку. В этом случае каждый из двигателей необходимо подключать через свое тепловое реле. Значения тока реле нужно выставить в соответствии с мощностью двигателей.
  • Поочередная работа двигателей. Приводы могут иметь разную мощность, работать на разные нагрузки и выполнять разные задачи. Принципиально важно, что работают они с разнесением во времени, например, на разных технологических процессах. Переключение происходит с помощью контакторов.

Рассмотрим эти варианты подробнее.

К преобразователю частоты одновременно подключены два одинаковых двигателя

Если двигатели одинаковы, их обмотки могут быть подключены параллельно. При этом преобразователь частоты должен работать в скалярном режиме (без обратной связи). Мощность ПЧ должна быть равна или превышать сумму мощностей электродвигателей.

Если двигатели работают на общий вал, необходимо предусмотреть возможность плавного фазирования. При первом включении подстраивается взаимное положение роторов с помощью муфты скольжения, после чего муфта зажимается. Затем проверяются токи каждого двигателя — они должны быть одинаковыми.

Для лучшей защиты желательно на выходе ПЧ перед каждым двигателем установить тепловое реле (РТЛ), контакты которого подключить к аварийному или стоповому входу преобразователя. Мотор-автомат вместо РТЛ устанавливать нельзя, поскольку преобразователи частоты не любят коммутацию на выходе в процессе работы.

Параметры разгона, торможения, защиты и проч. будут одинаковыми для обоих двигателей.

К преобразователю частоты одновременно подключены два разных двигателя

В данном случае справедливо всё, что описано выше, однако требования к защите двигателей ужесточаются. Обязательно нужно устанавливать тепловое реле, поскольку настройками ПЧ защитить двигатель с меньшей мощностью не удастся. Важно, чтобы другие важные параметры приводов (количество полюсов, скорость вращения, напряжение, схема включения обмоток) совпадали.

Коммутация двигателей на выходе преобразователя частоты в процессе работы не допускается.

Два двигателя подключаются к преобразователю поочередно

Тут возможны два случая – подключение двигателей к ПЧ предусмотрено производителем или не предусмотрено.

Если в бюджетном преобразователе переключение между двигателями не предусмотрено, то, как правило, есть возможность переключаться между параметрами разгона и замедления. Это может быть сделано автоматически, с использованием запрограммированного входа ПЧ. Параметры двигателя и его защиты не меняются, поэтому допускается эксплуатация только одинаковых двигателей. Переключение производится в режиме «Останов», для чего в схеме должны быть предусмотрены специальные блокировки.

Для переключения используются контакторы, либо переключатели. Возможна ситуация, когда при пропадании питания на установке и номинальной мощности на выходе ПЧ контакторы отключаются раньше, чем отключится выход преобразователя . В этом случае преобразователь может выйти из строя. Чтобы подобного не произошло, необходимо установить нужный режим ПЧ при пропадании питания, либо использовать частотник, рассчитанный на применение коммутации на выходе.

Читайте также:  Машина не заводится только с толкача бензиновый двигатель

Если производителем частотного преобразователя предусмотрено подключение двух двигателей, то всё необходимое для этого предусмотрено в программном и аппаратном обеспечении преобразователя. Для каждого двигателя имеется свой профайл (набор параметров), который используется при выборе данного привода. Обычно также есть специальные выходы и входы, которые контролируют переключение выхода преобразователя с одного двигателя на другой. Это наиболее предпочтительный режим, поскольку приводы и частотник работают корректно, в штатных режимах, и полностью защищены.

Перечисленные варианты можно применить для трех и более электродвигателей при соблюдении указанных условий. В общем виде схема может выглядеть так:

В завершение отметим, что для реализации конкретной задачи необходимо внимательно изучить инструкцию к конкретной модели преобразователя.

Источник

Вопрос 9. Взаимосвязанный электропривод. Электропривод с механическим соединением валов.

Взаимосвязанный электропривод. Для приведения в движение исполнительных органов ряда ра­бочих машин используются не один, а два или более электродвига­телей, что позволяет получить некоторые специфические механи­ческие характеристики ЭП, снизить суммарный момент инерции системы по сравнению с однодвигательными приводами ЭП, созда­вать мощные ЭП на базе серийных двигателей относительно неболь­шой мощности, повысить надежность работы привода за счет ре­зервирования, а в ряде случаев — упростить механическую часть его и рабочих машин.

Если два или несколько двигателей работают на общий вал (ме­ханически связаны между собой), то такой взаимосвязанный ЭП называется многодвигательным. Взаимосвязанный ЭП, обеспечи­вающий совместную работу двух или нескольких двигателей, валы которых не имеют непосредственной механической связи, а их вза­имодействие обеспечивается электрической схемой, называется электрическим валом.

В качестве примеров можно назвать взаимосвязанные ЭП пово­ротных платформ мощных экскаваторов и крупных портальных кра­нов, шлюзовых затворов и аэродинамической трубы.

Электропривод с механическим соединением валов двигателей. При механическом соединении валов двигателей скорость их одинакова, а момент ЭП представляет собой алгебраическую сум­му моментов отдельных двигателей. Запишем суммарный момент двух двигателей, имеющих прямолинейные характеристики: М = М1 + М2=Мк1(w01-w)/w01+Мк2(w02-w)/w02, где Мк1, Мк2, w01, w02 — соответственно моменты короткого замыкания, скорости холостого хода, w — текущая скорость.

Механическая характеристика ЭП в этом случае имеет в два раза большую жесткость, а скорость его идеаль­ного холостого хода соответствует скорости холостого хода каж­дого двигателя. Нагрузка электродвигателей с идентичными харак­теристиками распределяется между ними равномерно.

В большинстве случаев механические характеристики двигателей не являются идентичными и они могут иметь различные скорости идеального холостого хода или жесткости. При совместной работе таких двигателей распределение нагрузки между ними происходит неравномерно.

Вопрос 10. Потери мощности и энергии в установившемся режиме работы электропривода.

Потери мощности ΔР в электродвигателе удобно представить суммой двух составляющих потерь — постоянных К и переменных V, т. е. ΔР = К+V. Под постоянными подразумеваются потери мощности, не зави­сящие от нагрузки двигателя. К ним относятся потери в стали магнитопровода, механические потери от трения в подшипниках и вен­тиляционные потери. Под переменными подразумеваются потери, выделяемые в об­мотках двигателей при протекании по ним токов, определяемых механической нагрузкой ЭП. Переменные потери мощности в дви­гателе могут быть в общем случае определены через электрические или механические переменные и параметры. В двигателях постоянного тока переменные потери мощности Потери мощности при работе двигателя в номинальном режиме определяются по его паспортным данным с помощью номинально­го КПД и номинальной мощности двигателя: ΔPНОМ= PНОМ(1-ηНОМ)/ηНОМ.

Читайте также:  Температура нагревателя теплового двигателя не изменилась

Потери энергии в двигателе.За время работы tp двигателя с по­стоянной нагрузкой полные потери энергии, обусловленные К и V, ΔА=ΔPtp

Потери мощности и энергии в преобразователеявляются электри­ческими. При использова­нии для управления двигателями полупроводниковых преобразо­вателей потери в них складываются из потерь в вентилях, транс­форматорах, сглаживающих и уравнительных реакторах, фильт­рах и элементах устройств искусственной коммутации. Потери в полупроводниковых элементах преобразователей обычно относи­тельно малы (несколько процентов от номинальной мощности).

Потери мощности в маломощной системе управления обычно не превышают нескольких десятков ватт и принимаются во внимание только при выполнении точных энергетических расчетов.

Потери мощности в механической передачеопределяются глав­ным образом трением в движущихся частях и существенно зависят от передаваемого момента. Потери в механической передаче обычно оцениваются с помо­щью КПД, значение которого для разных ее видов и нагрузок при­водятся в справочной литературе.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 669 ;

Источник

Два двигателя работают на общий вал

Два однотипных или разных электродвигателя способны работать на один вал. Такой многомашинный электропривод поможет решить некоторые инженерные задачи и применяется для:

— повышения надежности электропривода (ЭП) (даже если один двигатель выйдет из строя, второй будет поддерживать рабочее состояние механизма до выявления и устранения неполадки);
— улучшения энергетических показателей при работе с малыми нагрузками;
— уменьшения махового момента и потерь в пусковых сопротивлениях (реостатах);
— удобного расположения рабочих механизмов (при невозможном использовании крупногабаритного эл. двигателя, использование многомашинного электропривода позволит расположить два меньших двигателя при работе на 1 вал).

Работа двух двигателей на один вал может быть использована как с двумя двигателями в одинаковых режимах работы, так и в разных. Кроме этого, также применяются разнородные электродвигатели (асинхронный, двигатель постоянного тока).

Идентичность механических характеристик является необходимым условием для нормальной работы двух двигателей в одинаковых режимах.

1. Работа двух двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением:

Как видно из приведенного графика, всегда существует некоторое расхождение характеристик. Это явление вызвано отличием величин сопротивлений якорной цепи. В таком случае, для выравнивания характеристики, в цепь якоря второго двигателя нужно ввести дополнительное сопротивление (подобранное) для увеличения угла наклона прямой. Так же, несовпадение мех. характеристик может быть вызвано различной величиной магнитного потока, что происходит из-за неидентичности электрических машин (при сборке). Необходимо включить некоторое сопротивление, магнитный поток ослабнет и возрастет угловая скорость.

2. Работа на один вал ДПТ ПВ (последовательное возбуждение):

Благодаря большой крутизне характеристик, разница величины нагрузки двигателей не велика. Именно поэтому двигатель постоянного тока с ПВ наиболее приспособлен для работы на одном валу.

Читайте также:  Опора двигателя фольксваген поло седан стук

3. Совместная работа асинхронных двигателей (АД):

В этом случае расхождение механических характеристик АД обусловлено лишь различными сопротивлениями обмоток ротора (асинхронный двигатель с фазным ротором). Для реализации такого ЭП производят подбор двух одинаковых электрических машин.

4. Совместная работа двигателей, работающих в различных режимах:

Конструкция применяется с целью получения специальных искусственных характеристик.В случае, когда двигатели очень сильно отличаются друг от друга, возможен переход одного из них в генераторный режим:

Работа 2 ДПТ на один вал (генератор-двигатель «Г-Д») представляется простой схемой подключения электрических машин:

При реализации приведенной схемы можно произвести хорошее торможение в обоих направлениях движения, вращения. Полученная искусственная характеристика имеет вид:

Если же ДПТ включить в двигательный режим (2), а АД в генераторный (1), то механическая характеристика будет несколько специфичной:

Источник

Подключение к одному преобразователю частоты двух двигателей

При проектировании и модернизации электропривода с частотными преобразователями часто возникает необходимость решения задачи по подключению 2-х или более двигателей к одному преобразователю частоты. Такие схемы используются в вентиляционных системах, каскадных установках водоподачи, приводе станков и другого оборудования.

Существует несколько вариантов условий:

  • Требуется подключить 2 идентичных электродвигателя, соединенных параллельно.
  • Необходимо реализовать поочередную работу нескольких разных двигателей, работающих на разных участках технологической цепочки с различной нагрузкой.
  • Требуется подключение 2-х двигателей, отличающихся по мощности.

Подключение 2-х одинаковых электродвигателей

Преобразователь частоты переводят в режим скалярного управления. При работе на общую нагрузку, валы электродвигателей соединяют скользящей муфтой. Токи обмоток двигателя при этом должны быть равны. Для защиты рекомендуется устанавливать тепловые реле, которые подключают к дискретному входу частотника. Компания Danfoss выпускает также частотники со встроенными устройствами защиты. Включать в цепь “электродвигатель – частотный преобразователь” коммутирующие электроаппараты запрещается.

Подключение двигателей с разными характеристиками

При подключении разных электродвигателей частотный преобразователь также включают в скалярный режим. Электродвигатели защищают тепловыми реле. При покупке частотника важно наличие функции управления разными двигателями, при этом параметры электрических машин (такие как номинальное напряжение, число полюсов) должны совпадать. При одновременной работе 2 двигателей с существенно разной нагрузкой и частотой вращения, рекомендуется применять 2 ПЧ.

Поочередное подключение электродвигателей

При использовании неспециализированного преобразователя частоты для поочередного управления несколькими приводами необходимо:

  • Предусмотреть блокировку переключения при работающем электродвигателе. Все коммутации нужно производить при переводе частотника в режим “Останов”.
  • Реализовать защитное отключение ПЧ до отключения контакторов или переключателей при пропадании напряжения в выходной цепи.

Компания Danfoss выпускает несколько серий специальных частотных преобразователей для управления несколькими электродвигателями. Все необходимые для этого функции реализованы в программном обеспечении и аппаратной части ПЧ. Работу каждого привода можно запрограммировать в настройках. ПЧ имеет встроенные тепловые реле и соответствующие входы и выходы.

Применение таких устройств избавляет от необходимости фазировки двигателей, расчетов характеристик частотника, необходимости устанавливать дополнительные коммутирующие и защитные аппараты, а также гарантирует корректную работу приводов во всех предусмотренных режимах.

Источник

Adblock
detector