Разработка стенда для обследования и испытания регуляторов частоты вращения двигателей после капитального ремонта

ПЕТРОВ С.И., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ЦВЕТКОВ А.Н.

 

Работа выполняется для диагностики регуляторов частоты, прошедших капитальный ремонт, с целью выявления остаточных дефектов элементов силовой цепи и системы управления. В связи с тем, что ремонтируемые регуляторы частоты имеют широкий диапазон мощности, возникает необходимость иметь большой складской запас двигателей всех ступеней мощности от 10 до 90 кВт.

Актуальность темы заключается в том, что после ремонта преобразователя в нем могут накапливаться остаточные дефекты, которые будут выявлены только после монтажа прибора на месте эксплуатации. Это в свою очередь влечет за собой необходимость дополнительных затрат на монтажно-демонтажные работы и транспортировку преобразователя к месту работы и обратно. Разрабатываемый стенд позволит выявить остаточные дефекты и определить объем ремонтных работ на базе заказчика.

Цель: Разработка стенда для обследования и испытания регуляторов частоты после капитального ремонта с целью формирования заключения о работоспособности испытуемого объекта.

Стенд для обследования и испытания регуляторов частоты вращения двигателей после капитального ремонта должен обеспечивать механическое воздействие и электрическую нагрузку, а также измерять параметры работы частотного регулятора в следующих диапазонах:

- мощность испытываемого частотного регулятора: 10…90 кВт;

- регулирование напряжения питания: 300…400 В;

- измерение электрического тока: 0...200 А;

- измерение напряжения на нагрузке: 0…400 В;

- измерение мощности на нагрузке: 0…90 кВт;

- частота напряжения питания двигателя: 0...60 Гц.

Кроме этого, стенд должен обеспечивать работу испытываемого регулятора частоты в режимах перегрузки и обрыва фаз нагрузки.

В автоматике проекта используются следующие комплектующие:

- Панельный программируемый логический контроллер ОВЕН СПК207.

- Модуль скоростного ввода аналоговых сигналов МВ110-2А.

- Модуль дискретного вывода МУ110-16Р.

- Модуль дискретного ввода МУ110-16Д.

- Модуль ввода параметров электрической сети МЭ110-220.3М.

Среда программирования CODESYS.

Для программирования контроллера используется среда программирования CoDeSys V3.x CoDeSys – это аппаратно-независимая система программирования ПЛК. Полностью отвечает требованиям МЭК 6113.

В CODESYS для программирования доступны все пять определяемых стандартом IEC 61131-3 (МЭК 61131-3) языков.

В среде CoDeSys написана программа для управления стендом.

Панельный программируемый логический контроллер ОВЕН СПК207

ПЛК ОВЕН СПК207 будет обеспечивать управление исполнительными механизмами стенда, а также реализовывать алгоритмы управления частотным регулятором для получения исследуемых характеристик.

Панель выполнена на основе микропроцессора ARM Cortex™- A8 Core с тактовой частотой до 800 МГц и имеет динамическое ОЗУ (SDRAM) объемом 128 Мб, энергонезависимую память (NAND Flash) объемом 128 Мб, энергонезависимое статическое ОЗУ (MRAM) объемом 128 кб.

Модуль ввода параметров электрической сети МЭ110-220.3М

Прибор предназначен для измерения напряжения, силы тока, частоты, мощности, фазового угла и коэффициента мощности в трехфазных сетях и передачи результатов измерений в сеть RS-485. С помощью модуля будем считывать входные параметры сети до ЧП и после ЧП.

Модуль скоростного ввода аналоговых сигналов МВ110-2А

Прибор предназначен для преобразования измеряемых аналоговых сигналов в цифровой код и передачи результатов измерения в сеть RS-485.

Модуль дискретного вывода МУ110-16Р

Прибор предназначен для управления по сигналам из сети RS-485 встроенными дискретными ВЭ, используемыми для подключения исполнительных механизмов с дискретным управлением.

Модуль дискретного ввода МУ110-16Д

Прибор предназначен для сбора данных со встроенных дискретных входов с передачей их в сеть RS-485.

Встроенные дискретные входы могут работать в режиме счетчиков импульсов частотой до 1 кГц МВ110 работает в сети RS-485 по протоколам ОВЕН, ModBus-RTU, ModBus-ASCII, DCON.

Результатом работы будет разработанный нагрузочный стенд с измерительно-диагностическим комплексом для анализа режимов работы и исправности регуляторов с широким диапазоном мощностей, прошедших капитальный ремонт и методика диагностики.

 

УДК 621