Разработка и производство систем управления электроприводом
   

КПУФ — Комплектное

Устройство реостатного пуска электродвигателей с фазным ротором КПУФ
Устройство реостатного пуска электродвигателей с фазным ротором КПУФ
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Д0-3ХХХ(ХХ) для управления высоковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Д0-3ХХХ(ХХ) для управления высоковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Д0-3ХХХ(01) для управления низковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Д0-3ХХХ(01) для управления низковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(ХХ) для управления низковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(ХХ) для управления низковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(01) для управления высоковольтным двигателем
Силовая схема устройства КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(01) для управления высоковольтным двигателем

1. Комплектные устройства реостатного пуска типа КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Д0-3ХХХ(ХХ)  (с неуправляемым, диодным выпрямителем).

Устройства КПУФ предназначены для плавного пуска высоковольтных и низковольтных АД с фазным ротором. Устройства КПУФ обеспечивают пуск электродвигателя на пусковых резисторах при помощи тиристорного коммутатора. Устройства КПУФ обеспечивают большой пусковой момент и применяются для пуска механизмов с тяжелой нагрузкой, таких как мельницы, дробилки, конвейеры, цементные печи, поршневые компрессоры и др.

Устройства КПУФ отличаются законченностью конструкции и укомплектованы роторными реостатами. Низковольтные устройства КПУФ включают в себя автоматический выключатель, вакуумный контактор для подключения статора двигателя, вакуумный контактор для шунтирования ротора после пуска (если иное не оговорено заказчиком).

Управление пуском двигателя осуществляется при помощи ступенчатого уменьшения величины сопротивления резисторов в цепи ротора. Устройства КПУФ обеспечивают  пусковой момент до 2xМном..

Устройства для управления высоковольтными двигателями подключаются к двигателю со стороны ротора напряжением до 1000В. Питание статора двигателя осуществляется от сети переменного тока напряжением 3, 6, 10 кВ.

Время пуска электродвигателя плавно регулируется в диапазоне от 2 до 40 секунд. Пусковой момент электродвигателя от 1,2 до 2 Mн. Устройства имеют защиты от коротких замыканий (максимально-токовую), от перегрузки двигателя (время-токовую), перегрева тиристоров устройства.

Схема управления устройства выполнена с применением микроконтроллера. Предусмотрена возможность управления устройством кнопками, как с двери шкафа, так и с пульта дистанционного управления или подключения устройства в АСУ по каналу связи RS-485.

Устройства размещены в шкафах исполнения IP23, IP54 по ГОСТ 14254. Климатическое исполнение УХЛ4, У3 по ГОСТ 15150.

2. Комплектные устройства реостатного пуска типа КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(ХХ)  (с управляемым, тиристорным выпрямителем).

Устройства КПУФ предназначены для плавного пуска высоковольтных и низковольтных АД с фазным ротором. Устройства КПУФ обеспечивают пуск электродвигателя на пусковых резисторах при помощи тиристорного коммутатора в цепи ротора с плавным регулированием пускового тока тиристорным выпрямителем.

Устройства КПУФ обеспечивают большой пусковой момент и применяются для пуска механизмов с тяжелой нагрузкой, таких как мельницы, дробилки, конвейеры, цементные печи, поршневые компрессоры и др.

Устройства КПУФ отличаются законченностью конструкции и укомплектованы роторными реостатами. Низковольтные устройства КПУФ включают в себя автоматический выключатель, вакуумный контактор для подключения статора двигателя, вакуумный контактор для шунтирования ротора после пуска (если иное не оговорено заказчиком).

Устройства КПУФ обеспечивают  пусковой момент до 2хМном..

Устройства для управления высоковольтными двигателями подключаются к двигателю со стороны ротора напряжением до 1000В. Питание статора двигателя осуществляется от сети переменного тока напряжением 3, 6, 10 кВ.

Время пуска электродвигателя плавно регулируется в диапазоне от 2 до 40 секунд. Пусковой момент электродвигателя от 1,2 до 2 Mн. Устройства имеют защиты от коротких замыканий (максимально-токовую), от перегрузки двигателя (время-токовую), перегрева тиристоров устройства.

Схема управления устройства выполнена с применением микроконтроллера. Предусмотрена возможность управления устройством кнопками как с двери шкафа, так и с пульта дистанционного управления или подключения устройства в АСУ по каналу связи RS-485.

Устройства размещены в шкафах исполнения IP23, IP54 по ГОСТ 14254. Климатическое исполнение УХЛ4, У3 по ГОСТ 15150.

Таблица 1. Исполнения устройств для низковольтных двигателей.

Тип устройства Pдв, кВт Ip, A
Y
Up, B
Y
Ic, А
∆ / Y
Uс, В
∆ / Y
Габариты, ШхВхГ, мм
шкаф №1 шкаф №2
КПУФ-150/150-00-Д0-ХХХ (00) 22 137 110 - /40 - /380 800х1830х400 -
КПУФ-200/200-00-Д0-ХХХ (00) 37 160 155 - /77 - /380
КПУФ-200/200-00-Д0-ХХХ (00) 45 175 160 -/96 - /380
КПУФ-200/250-00-Д0-ХХХ (00) 55 170 217 - /100 - /380
КПУФ-200/200-00-Д0-ХХХ (10) 55 185 185 - /116 - /380
КПУФ-200/200-00-Д0-ХХХ (10) 55 190 190 - /113 - /380
КПУФ-250/200-00-Д0-ХХХ (10) 55 225 170 - /105 - /380 850х2000х600 -
КПУФ-250/200-00-Д0-ХХХ (10) 55 235 165 - /125 - /380
КПУФ-250/250-00-Д0-ХХХ (10) 75 230 205 - /145 - /380
КПУФ-250/250-00-Д0-ХХХ (10) 75 230 210 - /168 - /380
КПУФ-250/200-00-Д0-ХХХ (10) 75 250 190 - /149 - /380
КПУФ-250/250-00-Д0-ХХХ (10) 75 220 220 - /156 - /380
КПУФ-250/250-00-Д0-ХХХ (10) 75 235 217 - /136 - /380
КПУФ-250/300-00-Д0-ХХХ (20) 90 225 260 - /186 - /380 850х2200х600
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 90 260 220 - /208 - /380
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 90 275 215 - /176 - /380
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 90 280 205 - /174 - /380
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 90 280 217 - /164 - /380
КПУФ-250/300-00-Д0-ХХХ (20) 110 240 285 - /233 - /380
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 110 285 250 - /202 - /380
КПУФ-300/250-00-Д0-ХХХ (20) 110 300 230 - /208 - /380
КПУФ-350/250-00-Д0-ХХХ (20) 110 330 210 - /214 - /380
КПУФ-250/350-00-Д0-ХХХ (30) 132 250 320 272/157 380/660
КПУФ-350/300-00-Д0-ХХХ (30) 132 320 260 247/143 380/660
КПУФ-350/250-00-Д0-ХХХ (30) 132 325 255 244/141 380/660
КПУФ-400/250-00-Д0-ХХХ (30) 132 365 250 - /146 - /380
КПУФ-250/450-00-Д0-ХХХ (30) 160 238 440 339/176 380/660 850х1850х600 850х2200х600
КПУФ-350/300-00-Д0-ХХХ (30) 160 325 300 295/170 380/660
КПУФ-350/350-00-Д0-ХХХ (30) 160 330 310 289/167 380/660
КПУФ-350/300-00-Д0-ХХХ (30) 160 350 290 298/172 380/660
КПУФ-400/300-00-Д0-ХХХ (30) 160 360 280 304/175 380/660
КПУФ-400/350-00-Д0-ХХХ (30) 200 380 340 382/221 380/660
КПУФ-400/350-00-Д0-ХХХ (30) 200 395 325 367/212 380/660
КПУФ-450/350-00-Д0-ХХХ (30) 200 410 310 363/210 380/660
КПУФ-400/450-00-Д0-ХХХ (40) 250 365 445 477/276 380/660
КПУФ-400/400-00-Д0-ХХХ (40) 250 395 385 456/264 380/660 850х2000х900
КПУФ-450/400-00-Д0-ХХХ (40) 250 415 375 453/262 380/660
КПУФ-500/450-00-Д0-ХХХ (40) 315 460 430 568/328 380/660
КПУФ-500/550-00-Д0-ХХХ (50) 400 485 515 718/415 380/660 850х2200х900

Таблица 2. Исполнения устройств для высоковольтных двигателей.

Тип устройства Pдв,
кВт
Ip, A
Y
Up, B
Y
Ic,
А
Uс,
кВ
Габариты, ШхВхГ, мм
шкаф №1 шкаф №2 шкаф №3
КПУФ-350/400-00-Д0-ХХХ (01) 200 310 405 27 6 650х 1850х 600 850х 2200х 600 -
КПУФ-350/500-00-Д0-ХХХ (01) 250 322 485 31,5 6 850х 2200х 600 -
КПУФ-350/500-00-Д0-ХХХ (01) 250 341 465 33 6
КПУФ-350/550-00-Д0-ХХХ (01) 315 357 550 39 6
КПУФ-400/500-00-Д0-ХХХ (01) 315 395 500 37,5 6 850х2000х900
КПУФ-400/650-00-Д0-ХХХ (01) 400 390 640 50 6 650х 2050х 600 850х2200х900
КПУФ-450/600-00-Д0-ХХХ (01) 400 435 580 47 6
КПУФ-450/550-00-Д0-ХХХ (01) 400 450 555 49 6
КПУФ-500/550-00-Д0-ХХХ (01) 400 491 510 47 6
КПУФ-500/700-00-Д0-ХХХ (01) 500 459 680 59 6
КПУФ-500/700-00-Д0-ХХХ (01) 500 480 650 61 6
КПУФ-550/600-00-Д0-ХХХ (01) 500 524 595 58 6
КПУФ-550/750-00-Д0-ХХХ (01) 630 547 715 72 6 850х2000х900 850х2000х600
КПУФ-600/700-00-Д0-ХХХ (01) 630 570 680 74 6
КПУФ-600/800-00-Д0-ХХХ (01) 630 500 780 76 6 850х2200х900 850х2200х600
КПУФ-700/750-00-Д0-ХХХ (01) 800 690 715 97 6 850х 2050х 600
КПУФ-600/850-00-Д0-ХХХ (01) 800 590 835 94 6 850х2200х900 850х2200х900
КПУФ-700/900-00-Д0-ХХХ (01) 1000 680 895 112 6

Принцип работы комплектного устройства реостатного пуска типа КПУФ-ХХХ/ХХХ-00-Т0-3ХХХ(ХХ)  (с управляемым, тиристорным выпрямителем).

Устройство КПУФ обеспечивает пуск асинхронного электродвигателя с фазным ротором в 5 этапов: пуск электродвигателя на четырех ступенях резисторов и включение закоротки ротора. Регулирование скорости при пуске обеспечивается пропорциональным регулятором на вход которого заведен плавно нарастающий сигнал задания скорости и сигнал обратной связи по частоте вращения двигателя. Сигнал с выхода регулятора скорости служит заданием напряжения, который системой импульсно-фазового управления (СИФУ) переводится в угол управления тиристорами выпрямителя. После выхода регулятора скорости в максимум включается тиристор, шунтирующий следующую ступень резисторов. Все вышеописанные устройства (задатчик скорости, регулятор скорости, СИФУ) реализованы в цифровом виде на базе микроконтроллера ATmega64, который расположен на плате управления. Регулирование времени пуска производится переменным резистором на плате управления (диапазон регулирования 2-60с). Импульсы управления тиристорами выдаются контроллером и подаются непосредственно на тиристоры через блоки импульсных трансформаторов.

Пуск электродвигателя происходит следующим образом.

После подключения статора электродвигателя на роторе появляется напряжение, однако тиристоры выпрямителя закрыты, и ток не протекает. Задатчик скорости выдает плавно нарастающий сигнал задания, углы управления тиристорами смещаются в сторону открытия тиристоров, ток ротора плавно нарастает. (В данной схеме регулирования ток ротора практически пропорционален моменту электродвигателя, т.к. благодаря наличию реостатов в цепи ротора ток ротора практически полностью активный). После достижения моментом вращения двигателя статического момента нагрузки двигатель трогается и начинает набирать обороты.

Регулятор скорости обеспечивает на своем выходе сигнал задания напряжения в соответствии с нарастающим сигналом задания. Для роста скорости необходимо увеличение напряжения. Однако после полного нарастания напряжения, когда тиристоры выпрямителя полностью открыты, ток ротора ограничивается сопротивлением реостатов (заканчивается пуск на ступени I). Для дальнейшего увеличения скорости один из реостатов закорачивается и дает возможность протекания необходимого тока ротора. При шунтировании резистора сигнал задания скорости корректируется таким образом, чтобы углы управления тиристорами обеспечивали такое напряжение выпрямителя, при котором двигатель будет работать на такой же механической характеристике, как и до шунтирования резистора (хар-ка I). Далее задатчик скорости снова нарастает и регулирует скорость при помощи изменения углов управления тиристорами. Когда тиристоры вновь будут полностью открыты (хар-ка II), заканчивается пуск на II ступени, и закорачивается очередной реостат. Таким образом происходит пуск на четырех ступенях. После полного открытия тиристоров на последней ступени ротор закорачивается полностью контактором. Пуск электродвигателя завершен.

Структура условного обозначения: 
К ПУФ - ХХХ/ ХХХ- Х 0 0 -3 ХХ Х (ХХ) 
                       Номинальный ток статора двигателя:
00 - 100А, 10 - 160А, 20 - 250А, 30 - 400А, 40 - 630А,
01 - коммутационные аппараты для подключения статора двигателя не входят в состав устройства
 Климатическое исполнение: У1, У3, УХЛ3, Т3
 Степень защиты от внешних воздействий:
54 - IP54;
33 - IP33;
23 - IP23; IP20; IP00
 Количество фаз
 0 – без регулирования скорости
Р – с регулированием скорости в длительном режиме
 Д – диодный выпрямитель,
Т – тиристорный выпрямитель
 0 – без реверса,
Р – с реверсом
 0 – без торможения,
Т – с торможением
 Номинальное напряжение ротора
 Номинальный ток ротора
 Пусковое устройство электродвигателя с фазным ротором
 Комплектное
Пример записи: 

КПУФ-100/380-00-Д0-323УХЛ3(01)

Расшифровка записи : Комплектное (К) пусковое устройство асинхронного электродвигателя с фазным ротором (ПУФ) с номинальным током ротора до 100А (100), номинальным напряжением ротора до 380В (380), без функции торможения (0) и реверса (0), оснащенное диодным выпрямителем (Д), без регулирования скорости двигателя (0). Питание статора двигателя осуществляется от трехфазной сети (3). Степень защиты устройства от внешних воздействий  IP23 (23), выполнено в климатическом исполнении УХЛ3 (УХЛ3). В состав устройства не входят коммутационные аппараты для подключения статора двигателя (01).

Разработка: DA—O