04 Moderni Elektromotorni Pogoni

5/19/2018 04 Moderni Elektromotorni Pogoni

1/18

Moderni elektromotorni pogoni u

procesnoj industriji

Ana SiladiN3304


2/18

Elektromotorni pogon

Elektromehaniki sistem za pretvorbu elektrineenergije u mehaniku u svrhu izvrenja korisnog rada.

Sastoji se od:

Ureaja za napajanje i upravljanje, teprikljuaka na elektrinu mreu

Elektromotora

Mehanikih spojnih elemenata i prijenosnika

Radnog mehanizma

Elektrotehniko drutvo Zagreb-SUVREMENI ELEKTROMOTORNI POGONI (1.

dio, prosinac 1987.)


3/18

Razvoj elektromotornih pogona

Od otkria prvog Teslinog viefaznog izmjeninog motora dolazi donaglog razvoja i upotrebe, kaveznih asinkronih elektromotora uindustriji irom svijeta. Asinkroni kavezni elektromotor poredsvoje jednostavnosti (STATORSKI NAMOT, KAVEZNI ROTOR I

KUITE ELEKTROMOTORA) ima jedan nedostatak, ne moe se

mijenjati broj okretaja elektromotora, jer broj okretaja ovisi ofrekvenciji elektrine mree na koju je elektromotor prikljuen i

broju para polova.

Elektrotehniko drutvo Zagreb-SUVREMENI ELEKTROMOTORNI POGONI (1.dio, prosinac 1987.)


4/18

Razvojem magnetskih , izolacijskih materijala, otkriempoluvodia (DIODA , TRANZISTORA, TIRISTORA) dolazi doubrzanog razvoja INDUSTRIJSKE ELEKTRONIKE , usmjerivaai pretvaraa. Razvojem industrijskih PLC (programibilni logikikontroleri), PC (osobnih raunala) i primjenom IGBT tranzistoradolazi do razvoja novih ureaja za start , upravljanje momentom i

brzinom kaveznih asinkronih elektromotora (SOFT STARTERI I

PRETVARAI FREKVENCIJE)

Moderni elektromotorni pogoni zahtijevaju veliku prilagodljivosttehnikim procesima. Najvei broj elektromotornih pogona ineasinkroni kavezni motori za pogon kompresora, pumpi,

ventilatora, transportnih traka itd. Da bi navedeni strojevi mogli

optimalno raditi u svojem procesnom okruenju potrebno je

uspostaviti regulacijske i nadzorne krugove. Zahvaljujui razvojuindustrijske elektronike nije potrebno ugraivati mehanikeregulatore broja okretaja kao to su reduktori i multiplikatori jersu njihovu ulogu preuzeli regulirani elektromotorni pogoni.

svijet elektronike, lanak- ELEKTROMOTORII FREKVENCIJSKI PRETVARAI (prosinac1999.)


5/18

Frekventni pretvarai

Ureaji za kontinuiranu promjenu brzine vrtnje elektromotora.Danas sa svojim namjenskim funkcijama ine sredite reguliranogelektromotornog pogona. Omoguuju mjerenje varijabli idijagnostiku, te zatitu, nadzor, upravljanje i regulaciju

elektromotornog pogona odnosno procesnih veliina. Frekventni pretvara nam omoguuje veu kvalitetu i uinkovitost

uz istovremeno smanjenje uporabe energije i materijala u

proizvodnom procesu.

Frekventni pretvara u velikoj mjeri nadomjeta upotrebu skupljih imanje sigurnih mehanikih varistora te osim toga dodatno nudi viezatitnih funkcija. U velikoj mjeri lako nadomjeta ak i mnogoskuplje servo sustave.

Svijet elektronike, prosinac 1999 (lanakelektromotori i frekvencijski pretvarai)


6/18

Primjena frekvencijskih pretvaraa Najira primjena pretvaraa frekvencije je za napajanje trofaznih

izmjeninih asinkronih kaveznih motora kojima treba reguliratibrzinu vrtnje. Elektromotorni pogoni promjenjive brzine vrtnje

najee se upotrebljavaju za :

- upravljanje brzinom elektrinih vozila kao to su vlakovi i

brodovi-za namjetanje brzine vrtnje pumpi, kompresora, ventilatora tako

da rade sa najveim moguim stupnjem djelovanja pri

promjenjivom optereenju

-upravljanje brzinom transportera-upravljanje i usklaivanje brzine niza valjaka u proizvodnimoperacijama kakve su u ljevaonicama eljeza te kod papirnih itekstilnih strojeva

-upravljanje brzinom i pozicijom alatnih strojevahttp://vin-

projekt.undonet.com/frekventni.html


7/18

REGULIRANJE BRZINE VRTNJE

ASINKRONOG TROFAZNOG MOTORA

Ako izmjenini asinkroni motor prikljuimo na izvor stalnefrekvencije, on e se vrtjeti stalnom brzinom.

ns=60 f1/pf1frekvencija struje,

pbroj pari polova statorskognamota motora.

Zato su se u pogonima koji zahtijevaju promjenjivu brzinu vrtnje

nekada koristili samo istosmjerni motori. Zahvaljujui razvojuindustrijske elektronike u modernim elektromotornim pogonima,

za regulaciju brzine vrtnje asinkronih motora koriste se

pretvarai frekvencije.

Fakultet elektrotehnike strojarstva ibrodogradnje Split, SEMINARSKI RAD -

PRIMJENE AUTONOMNIH IZMJENJIVAA


8/18

Skalarna regulacija

Istovremena promjena napona i frekvencije U/f, tehniki naziv skalarna

regulacija. Skalarna regulacija U/f ima ogranieno podruje primjene zbog toga to je

promjena napona motora ograniena, od nule do nazivnog napona.

Poveanje napona iznad nazivnog nije dozvoljeno zbog naponskih naprezanja.

Poveanje frekvencije iznad nazivne ogranieno je mehanikim razlozima i

promjenama mehanike karakteristike motora zbog smanjenja toka upodruju iznad nazivne frekvencije.

Vektorska regulacija

Pored jednostavnije i manje precizne skalarne regulacije koja se zasniva na

zakonu upravljanja U/f = konst. razvijena je i mnogo se koristi

vektorska regulacija izmjeninih elektromotornih pogona.

Temelj vektorske regulacije je matematiki model motora koji obuhvaastatika i dinamika stanja elektrikih, magnetskih i mehanikih pojava umotoru.

Fakultet elektrotehnike i raunarstva (zavodza elektrostrojarstvo i automatizaciju)-

ELEKTROMOTORONI POGONI S

IZMJENINIM MOTORIMA, Prof. dr. sc.Drago Ban


9/18

Naelna shema energetskog kruga pretvaraa

frekvencije (ABB) sa sinusnim izlaznim filtrom

Fakultet elektrotehnike i raunarstva (zavodza elektrostrojarstvo i automatizaciju)-

ELEKTROMOTORNI POGONI S IZMJENINIMMOTORIMA, Prof. dr. sc. Drago Ban


10/18

MEKI UPUTAD

Meki uputai smanjuju napon na stezaljkama elektromotora,

kao to su inili i starteri s primarnim otpornicima, ali bezvelikih gubitaka. Meki uputa upravlja kutom voenja izlaznihtiristora, te na taj nain mijenja izlazni napon iz uputaa. Izlaziz tiristora nije sinusoidalan , promjenom kuta voenja mijenjase efektivna vrijednost izlaznog napona.

Meki uputa je dobar izbor za mnoge aplikacije koje traesmanjeni napon ili manji moment kod starta elektro motora. On

nudi veu fleksibilnost od elektro mehanike konkurencije bezdodatnog poveanja cijene.

UPOZORENJE: Nikad se ne smije pristupiti radovima naelektromotoru ako nije iskljuen primarni energetski krug.Meki uputa u mirovanju puta jednu fazu kroz namotmotora, to moe biti opasno za pogonsko osoblje.

Elektro instalater (1989)- KAKO KORISTITIMEKI UPUTA?


11/18

Momentne karakteristikeasinkronog motora u sluaju

direktnog uputanja te koduputanja s mekimtiristorskim uputaima s ibez strujnog limita. Mekizalet, ali i meko

zaustavljanje mogue jepostii pomou tiristorskihmekih uputaa.

Meki uputa je dobar izborza mnoge aplikacije koje

trae smanjeni napon ilimanji moment starta.

http://vin-projekt.undonet.com/meki.html


12/18

Blok dijagram mekog uputaa sa vanjskimsklopnikom u bajpasu

Fakultet elektrotehnike i raunarstva( zavod za elektrostrojarstvo i

automatizaciju)- ELEKTROMOTORNI

POGONI S IZMJENINIM MOTORIMA, Prof.

dr. sc. Drago Ban


13/18

Prednosti modernih elektromotornih pogona

AUTOMATIZACIJA TEHNOLOKIH PROCESA(uspostava regulacijske petlje izmeu procesnog raunala pretvaraa frekvencije ielektromotora)

-Prilagodba tehnolokom procesu i uvjetima pogona upravljanjem brzinom ili

momentom elektromotora umjesto drugih tehnikih mogunosti (reduktori,

multiplikatori, priguenja ...)- Produktivnost i kvaliteta proizvoda mogu bitno ovisiti o preciznosti

regulacije brzine vrtnje ili momenta motora (automatizirana proizvodnja)

SMANJENJE TROKOVA ELEKTRINE ENERGIJE I ODRAVANJA

- Najvee utede elektrine energije mogu se postii reguliranim pogonomcentrifugalnih pumpi, ventilatora i kompresora koji su podoptereeni unormalnom pogonskom stanju i koji su godinje relativno dugo vremena upogonu.


14/18

- U tehniki razvijenom svijetu prevladava tendencija primjene novih reguliranihpogona i zamjena postojeih nereguliranih reguliranim zbog tednje energije.

Manji trokovi odravanja. Pretvara frekvencije ne zahtjeva odravanje aivotni vijek im je oko 30 godina. Upotrebom pretvaraa frekvencije radni

vijek pogona se poveava.

PRIMJER:

Sistem vodo opskrbe gdje pojava hidraulinih vodenih udara, koji izravno zavise

od motora pumpe, a mogu prouzroiti esti kvar na ventilima, koji nestaje

upotrebom reguliranog elektromotornog pogona.

POVEAN STUPANJ ZATITE ELEKTRINE MREE,ELEKTROMOTORA I RADNIH MEHANIZAMA

- Komponente pogona se tite na nain da se smanjenjem struje pokretanjasmanje dinamike sile i momenti, te smanje zagrijavanja u toku zaleta i drugihdinamikih stanja pogona.

-Naroito je vano istaknuti da se moe na istoj mrei pokretati motore mnogo

veih snaga nego pri direktnom pokretanju na mreu. Tipian je primjer uporaba

elektronikih soft start (lagani zalet) ureaja.

- U suvremenim pretvaraima se nalaze elektrike zatite motora (preoptereenje,nesimetrije, ispad jedne faze)


15/18

Vodna stanica urevac

Slui za opskrbu pitkom vodom grada urevca i okolice. U sklopu vodne stanice nalaze se dva bunara dubine 80 m izkojih se crpi voda.

Voda iz bunara ide u stanicu za obradu vode (kloronatorska

stanica, kapaciteta 200 m3)

Obraena voda se otprema otpremnim pumpama u vodoopskrbnisustav.

Da bi protok i tlak u sustavu bio ujednaen tijekom cijelog danaza pogon otpremnih pumpi se koristi pretvara frekvencije.

Tehnoloka shema je prikazana na slici 1 Dnevna potronja vode se kree od 15 l/sek do 80 l/sek.


16/18

Tehnoloka shema VODNE STANICE UREVAC


17/18

Frekventni pretvara Procesna slikanadzora i upravljanja

slikano na vodnoj stanici urevac(04.01.2010)


18/18

Pumpni agregat s

elektromotornim

pogonomMjera protoka

slikano na vodnoj stanici urevac

(04.01.2010)

Documents

04 Moderni Elektromotorni Pogoni