 |
Преобразователь частоты и его применение в электроприводе технологического оборудования промышленных предприятий.
|
|
|
|
Основным элементом современных электроприводов переменного тока является преобразователь частоты (ПЧ). Несмотря на многообразие существующих на данный момент алгоритмов управления и вариантов аппаратной реализации преобразователей частоты, можно говорить о типовых решениях, применяемых большинством производителей. Фактически, выработались негласные стандарты на структуру преобразователей частоты и выполняемые ими функции.
В общем случае можно выделить две основные задачи, решаемые регулируемым электроприводом: управление моментом и скоростью вращения электродвигателя.
Необходимость регулирования момента диктуется предъявляемыми к электроприводу техническими и технологическими требованиями. Для нормального функционирования привода необходимо ограничивать момент и ток двигателя допустимыми значениями в переходных процессах пуска, торможения и приложения нагрузки. Для механизмов, испытывающих при работе значительные перегрузки вплоть до стопорения рабочего органа, возникает необходимость непрерывного регулирования момента двигателя в целях ограничения динамических ударных нагрузок. Во многих случаях требуется также точное дозирование усилия на рабочем органе (электроприводы металлообрабатывающих станков, намоточные машины и др.).
Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения рабочего органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода.
|
|
|
Микропроцессорные системы управления электроприводом технологического оборудования промышленных предприятий.
Революционные изменения, произошедшие за последние десятилетия в области микроэлектроники, производстве средств вычислительной техники и информационных технологиях привели к смене концепций управления во всех сферах производства. Прогресс в области электронных и информационных технологий существенным образом изменяет как подходы к проектированию систем управления производственными механизмами и установками, так и их элементную базу. В многоуровневых системах управления электропривод (ЭП) как компонент относится к нижнему уровню управления. Следует отметить, что нижний (исполнительный) уровень составляет основу любого производства и именно он определяет конкурентоспособность и качество выпускаемой продукции. В системах числового программного управления (СЧПУ) механизмами к качественным показателям ЭП предъявляются особо жесткие требования. В цифровых системах управления ЭП с МК управлением достигаются показатели, недостижимые для средств аналогового управления. Появление мощных, полностью управляемых полевых транзисторов MOSFET (Metal - Oxide - Semiconductor Field Effect Transistor) и биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistor) привело к развитию преобразовательной техники и расширению сферы применения синхронных и асинхронных электроприводов с преобразователями частоты. Другим фактором, обусловившим совершенствование регулируемого электропривода и расширение сфер его применения, было создание микропроцессоров (МП) и однокристальных микроконтроллеров (МК) достаточной вычислительной мощности. Существующая широкая номенклатура МК предназначена для разнообразных сфер применения и удовлетворяет самые разнообразные требованиям к параметрам локальных цифровых регуляторов. Усилия разработчиков в области электропривода и электронных компонентов привели к созданию интеллектуальных драйверов, интегрированных модулей, включающих в своем составе силовой преобразователь, вычислительное ядро, преобразователи информации и датчики физических параметров. Необходимо помнить при этом, что новые решения в МП-технике, в том числе в архитектуре МК, исходят из обобщения аппаратных принципов систем управления. Именно совместные усилия специалистов различного профиля привели к созданию семейств МК, предназначенных для управления электродвигателями. Область МП средств, предназначенная для управления двигателями, получила специальное название (Motor Control). Ведущие производители микропроцессорной техники для встроенных применений: Analog Devices, Atmel, Intel, International Rectifier, Motorola, Siemens, Texas Instruments.
|
|
|
Оперативное обслуживание и производство работ в электроустановках.
Оперативное обслуживание.
13.1.1. Оперативное обслуживание электроустановок может осуществляться как местным оперативным или оперативно-ремонтным персоналом за которым закреплена данная электроустановка, так и выездным, за которым закреплена группа электроустановок.
Лицам из оперативно-ремонтного персонала, обслуживающим электроустановки, эксплуатируемые без местного оперативного персонала, при осмотре электроустановок, оперативных переключениях, подготовке рабочих мест и допуске бригад к работе и т.п. в соответствии с настоящими Правилами и "ПТЭ электроустановок потребителей" предоставляются все права и обязанности оперативного персонала.
Вид оперативного обслуживания, число лиц из оперативного персонала в смену или на электроустановке определяются лицом, ответственным за электрохозяйство, по согласованию с администрацией предприятия (организации) и указываются в местных инструкциях.
13.1.2. К оперативному обслуживанию электроустановок допускаются лица, знающие оперативные схемы, должностные и эксплуатационные инструкции, особенности оборудования и прошедшие обучение и проверку знаний в соответствии с указаниями настоящих Правил.
13.1.3. Лица из оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, за которыми закреплена данная электроустановка, должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В.
|
|
|
13.1.4. Оперативный персонал должен работать по графику, утвержденному лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия или структурного подразделения.
В случае необходимости с разрешения лица, утверждавшего график, допускается замена одного дежурного другим.
13.1.5. Лицо из оперативного персонала, придя на дежурство, должно принять смену от предыдущего дежурного, а после окончания работы сдать смену следующему дежурному в соответствии с графиком.
Уход с дежурства без сдачи смены запрещается. В исключительных случаях оставление рабочего места допускается с разрешения вышестоящего лица из оперативного персонала.
13.1.6. При приемке смены оперативный персонал обязан:
а) ознакомиться по схеме с состоянием и режимом работы оборудования на своем участке путем личного осмотра в объеме, установленном инструкцией;
б) получить сведения от дежурного, сдающего смену, об оборудовании, за которым необходимо вести тщательное наблюдение для предупреждения аварии или неполадок, и об оборудовании, находящемся в ремонте или резерве;
в) проверить и принять инструмент, материалы, ключи от помещений, средства защиты, оперативную документацию и инструкции;
г) ознакомиться со всеми записями и распоряжениями за время, прошедшее с его последнего дежурства;
д) оформить приемку смены записью в журнале, ведомости, а также на оперативной схеме подписями лица, принимающего смену, и лица, сдающего ее;
е) доложить старшему по смене о вступлении на дежурство и о неполадках, замеченных при приемке смены.
13.1.7. Приемка и сдача смены во время ликвидации аварии, производства переключений или операций по включению и отключению оборудования запрещается.
При длительном времени ликвидации аварии сдача смены осуществляется с разрешения администрации.
|
|
|
13.1.8. Приемка и сдача смены при загрязненном оборудовании, неубранном рабочем месте и обслуживаемом участке запрещается.
Приемка смены при неисправном оборудовании или ненормальном режиме его работы допускается только с разрешения лица, ответственного за данную электроустановку, или вышестоящего лица, о чем делается отметка в оперативном журнале.
13.1.9. Лицо из оперативного персонала во время своего дежурства является ответственным за правильное обслуживание и безаварийную работу всего оборудования на порученном ему участке.
13.1.10. Старший по смене из оперативного персонала единолично или совместно с администрацией предприятия, цеха, участка обязан выполнять требования диспетчера энергосистемы, инспектора и дежурного предприятия "Энергонадзор" по снижению электрической нагрузки и сокращению расхода электропотребления, требования диспетчера энергосистемы о переключении отдельных линий при аварийном положении в энергоснабжающей организации.
13.1.11. Старший по смене из оперативного персонала обязан немедленно поставить в известность диспетчера энергоснабжающей организации об авариях, вызвавших отключение одной или нескольких линий электропередачи, питающих предприятие.
Список лиц, имеющих право проведения оперативных переговоров с энергосистемой, определяет лицо, ответственное за электрохозяйство, и передает в соответствующую оперативную службу предприятия электрических сетей.
13.1.12. При нарушении режима работы, повреждении или аварии с электрооборудованием оперативный персонал обязан самостоятельно и немедленно с помощью подчиненного ему персонала принять меры к восстановлению нормального режима работы и сообщить о происшедшем непосредственно старшему по смене или лицу, ответственному за электрохозяйство.
В случае неправильных действий оперативного персонала при ликвидации аварии вышестоящее лицо обязано вмешаться вплоть до отстранения дежурного и принять на себя руководство и ответственность за дальнейший ход ликвидации аварии.
13.1.13. Оперативный персонал обязан проводить обходы и осмотры оборудования и производственных помещений на закрепленном за ним участке.
Осмотр электроустановок могут выполнять единолично:
а) лицо из административно-технического персонала с группой по электробезопасности V в установках напряжением выше 1000 В и с группой IV в установках напряжением до 1000 В;
б) лицо из оперативного персонала, обслуживающего данную электроустановку, с группой по электробезопасности не ниже III.
Список лиц из административно-технического персонала, которым разрешается единоличный осмотр, устанавливается распоряжением лица, ответственного лица.
|
|
|
13.1.14. При осмотре распределительных устройств (РУ), щитов, шинопроводов, сборок напряжением до 1000 В запрещается снимать предупреждающие плакаты и ограждения, проникать за них, касаться токоведущих частей и обтирать или чистить их, устранять обнаруженные неисправности.
13.1.15. Лицам из оперативного персонала, обслуживающего производственное электрооборудование (электродвигатели, электропечи и т.п.) и электротехническую часть различного технологического оборудования до 1000 В, разрешается единолично открывать для осмотра дверцы щитов, пусковых устройств, пультов управления и др.
13.1.16. При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В единолично запрещается: проникать за ограждения, входить в камеры РУ, выполнять какие-либо работы. Камеры следует осматривать с порога или стоя перед барьером.
Осмотр камер закрытых распределительных устройств (ЗРУ) с входом за ограждение при необходимости разрешается выполнять только лицу с группой по электробезопасности не ниже IV при условии, что в проходах расстояние от пола составляет: до нижних фланцев изоляторов - не менее 2 м, до неогражденных токоведущих частей - не менее 2,5 м при напряжении до 10 кВ, не менее 2,75 м при напряжении до 35 кВ, не менее 3,5 м при напряжении 110 кВ и не менее 4,2 м при напряжении 150-220 кВ. Перечень таких ячеек и камер определяется распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство.
При расстояниях меньше указанных вход за ограждения разрешается только в присутствии второго лица с группой не ниже III при соблюдении требований таблицы.
13.1.17. Осмотры, выявление и ликвидация неисправностей в электроустановках без постоянного дежурного персонала производятся централизованно выездным персоналом, осуществляющим надзор и работы по объекту (или группе объектов), периодичность которых устанавливается ответственным за электрохозяйство в зависимости от местных условий. Результаты осмотров фиксируются в оперативном журнале.
13.1.18. Лица, не обслуживающие данную электроустановку, допускаются к осмотру с разрешения лица, ответственного за электрохозяйство предприятия, цеха, участка.
13.1.19. Двери помещении электроустановок (щитов, сборок и т.п.) должны быть постоянно заперты.
Для каждого помещения электроустановки должно быть не менее двух комплектов ключей, один из которых является запасным. Ключи от помещений РУ не должны подходить к дверям ячеек и камер.
13.1.20. Ключи должны находиться на учете у оперативного персонала. В электроустановках без постоянного оперативного персонала ключи должны находиться на пункте управления у старшего по смене лица из оперативного персонала. Ключи должны выдаваться под расписку:
а) на время осмотра лицам, которым разрешен единоличный осмотр, и лицам из оперативно-ремонтного персонала, в том числе и не находящимся в смене, при выполнении ими работ в электропомещениях;
б) на время производства работ по наряду или по распоряжению ответственному руководителю работ, производителю работ или наблюдающему.
Ключи выдаются при оформлении допуска и подлежат возврату ежедневно по окончании работы вместе с нарядом.
При производстве работ в электроустановках без постоянного оперативного персонала ключи подлежат возвращению не позднее следующего дня после окончания работ.
13.1.21. Персональные ключи для входа в электропомещения разрешается иметь только лицам из оперативного персонала, принимающим и сдающим смену по телефону.
Производство работ.
13.2.1. Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:
со снятием напряжения;
без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;
без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.
При одновременной работе в электроустановках напряжением до и выше 1000 В категории работ определяются применительно к электроустановкам напряжением выше 1000 В.
13.2.2. К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы, которые производятся в электроустановке (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.
13.2.3. К работам, выполняемым без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, относятся работы, проводимые непосредственно на этих частях.
В электроустановках напряжением выше 1000 В, а также на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) напряжением до 1000 В к этим же работам относятся работы, выполняемые на расстояниях от токоведущих частей меньше указанных в таблице.
| Напряжение электроустановки | Расстояние до токоведущих частей, м | |
| от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений, от временных ограждений | от механизмов и грузо- подъемных машин в рабо- чем и транспортном по- ложениях, от стропов грузозахватных приспо- соблений и грузов | |
| До 1000 В 3-35 кВ 60-110 кВ 150 кВ 220 кВ | На ВЛ 0,6 В РУ без прикосновения не нормируется 0,6 1,0 1,5 2,0 | 1,0 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5 |
Работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них должны выполнять не менее чем два лица, из которых производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, остальные - не ниже III.
13.2.4. Работой без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, считается работа, при которой исключено случайное приближение работающих людей и используемых ими ремонтной оснастки и инструмента к токоведущим частям на расстояние меньше указанного в таблице и не требуется принятия технических или организационных мер (например, непрерывного надзора) для предотвращения такого приближения.
13.2.5. В электроустановках напряжением выше 1000 В работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них должны производиться с применением средств защиты для изоляции человека от токоведущих частей либо от земли. При изоляции человека от земли работы должны осуществляться в соответствии со специальными инструкциями или технологическими картами, в которых предусмотрены необходимые меры безопасности.
13.2.6. При работе в электроустановках напряжением до 1000 В без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них необходимо:
оградить расположенные вблизи рабочего места другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение;
работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке либо на диэлектрическом ковре;
применять инструмент с изолирующими рукоятками (у отверток, кроме того, должен быть изолирован стержень); при отсутствии такого инструмента пользоваться диэлектрическими перчатками.
13.2.7. При производстве работ без снятия напряжения на токоведуших частях с помощью изолирующих средств защиты необходимо:
держать изолирующие части средств защиты за рукоятки до ограничительного кольца;
располагать изолирующие части средств защиты так, чтобы не возникла опасность перекрытия по поверхности изоляции между токоведущими частями двух фаз или замыкания на землю;
пользоваться только сухими и чистыми изолирующими частями средств защиты с неповрежденным лаковым покрытием.
При обнаружении нарушения лакового покрытия или других неисправностей изолирующих частей средств защиты пользование ими должно быть немедленно прекращено.
13.2.8. При работе с применением электрозащитных средств (изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи, указатели напряжения) допускается приближение человека к токоведущим частям на расстояние, определяемое длиной изолирующей части этих средств.
13.2.9. Без применения электрозащитных средств запрещается прикасаться к изоляторам электроустановки, находящейся под напряжением.
13.2.10. В электроустановках запрещается работать в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние до токоведущих частей будет меньше указанного в графе 2 таблицы. При производстве работ около неогражденных токоведущих частей запрещается располагаться так, чтобы эти части находились сзади или с обеих боковых сторон.
13.2.11. Вносить длинные предметы (трубы, лестницы и т.п.) и работать с ними в РУ, в которых не все части, находящиеся под напряжением, закрыты ограждениями, исключающими возможность случайного прикосновения, нужно с особой осторожностью вдвоем под постоянным наблюдением производителя работ.
Применяемые для ремонтных работ подмости и лестницы должны быть изготовлены по ГОСТ или ТУ на них. Основания лестниц, устанавливаемых на гладких поверхностях, должны быть обиты резиной, а на основаниях лестниц, устанавливаемых на земле, должны быть острые металлические наконечники. Лестницы должны верхним концом надежно опираться на прочную опору. При необходимости опереть лестницу на провод она должна быть снабжена крючками в верхней части. Связанные лестницы применять запрещается.
При установке приставных лестниц на подкрановых балках, элементах металлических конструкции и т.п. необходимо надежно прикрепить верх и низ лестницы к конструкциям.
При обслуживании, а также ремонтах электроустановок применение металлических лестниц запрещается.
Работу с использованием лестниц выполняют два лица, одно из которых находится внизу.
Работа с ящиков и других посторонних предметов запрещается.
13.2.12. Работы на концевых опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ), находящихся на территории открытых распределительных устройств (ОРУ), должны производиться в соответствии с требованиями.
Ремонтный персонал линий, перед тем как войти в ОРУ, должен быть проинструктирован и препровожден к месту работ лицом из оперативного персонала с группой по электробезопасности не ниже III; выходить из ОРУ после окончания работы или во время перерыва персоналу разрешается под надзором производителя работ.
13.2.13. В пролетах пересечения в ОРУ и на ВЛ при замене проводов, тросов и относящихся к ним изоляторов и арматуры, расположенных ниже проводов, находящихся под напряжением, через заменяемые провода, тросы должны быть перекинуты канаты из растительных или синтетических волокон. Канаты следует перекидывать в двух местах - по обе стороны от места пересечения, закрепляя их концы за якоря, конструкции и т.п.
Подъем провода (троса) должен осуществляться медленно и плавно.
Работы на проводах, тросах и относящихся к ним изоляторах, арматуре, расположенных выше проводов, тросов, находящихся под напряжением, могут быть допущены при условии составления плана производства работ, утверждаемого главным инженером предприятия, в котором должны быть предусмотрены меры, препятствующие опусканию проводов, и меры по защите от наведенного напряжения. Замена проводов и тросов при этих работах без снятия напряжения с пересекаемых проводов запрещается.
13.2.14. Работы на ВЛ в зоне наведенного напряжения, связанные с прикосновением к проводу (тросу), опущенному с опоры вплоть до земли, должны производиться с применением электрозащитных средств (перчатки, штанги) или с металлической площадки, соединенной для выравнивания потенциала проводником с этим проводом (тросом). Допускается производство работ с земли без применения электрозащитных средств и металлической площадки при условии наложения заземления на провод (трос) в непосредственной близости к каждому месту прикосновения, но не далее 3 м от работающих людей.
13.2.15. При приближении грозы должны быть прекращены все работы на ВЛ и в ОРУ, а в ЗРУ - работы на вводах и коммутационной аппаратуре, непосредственно подсоединенной к воздушным линиям.
Во время дождя и тумана запрещаются работы, требующие применения защитных изолирующих средств.
13.2.16. При обнаружении замыкания на землю запрещается приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в закрытых и менее 8 м в открытых РУ.
Приближение к этому месту на более близкое расстояние допускается только для производства операции с коммутационной аппаратурой для ликвидации замыкания на земле, а также при необходимости оказания первой помощи пострадавшим.
В этих случаях обязательно следует пользоваться как основными, так и дополнительными электрозащитными средствами.
13.2.17. Персоналу следует помнить, что после исчезновения напряжения с электроустановки оно может быть подано вновь без предупреждения.
13.2.18. Установка и снятие предохранителей, как правило, производятся при снятом напряжении. Под напряжением, но без нагрузки допускается снимать и устанавливать предохранители на присоединениях, в схеме которых отсутствуют коммутационные аппараты.
Под напряжением и под нагрузкой допускается снимать и устанавливать предохранители трансформаторов напряжения и предохранители пробочного типа в электроустановках напряжением до 1000 В.
13.2.19. При снятии и установке предохранителей под напряжением необходимо пользоваться:
в электроустановках напряжением выше 1000 В - изолирующими клещами (штангой), диэлектрическими перчатками и защитными очками (маской);
в электроустановках напряжением до 1000 В - изолирующими клещами или диэлектрическими перчатками, а при наличии открытых плавких вставок и защитными очками (маской).
|
|
|
