Микропроцессорный блок автоматического регулятора возбуждения тиристорного выпрямителя МБ АРВ

МБ АРВ применяется в качестве основной системы управления для серийного производства тиристорных возбудительных устройств синхронных двигателей, а также для модернизации устаревших возбудителей для замены аналоговой системы управления.

МБ АРВ пригоден для модернизации всех видов тиристорных возбудителей, когда либо выпускавшихся нашей промышленностью: ВТЕ, ВТЦ, ТЕ, ТВУ, ТВ, ТЭП, СПВУ.

МБ АРВ существенно расширяет функциональные возможности возбудителя. Программируемая основа позволяет улучшать функциональность устройства при появлении новых версий программного обеспечения, и оперативно вносить изменения, учитывающие специфику Вашего производства. Применение МБ АРВ продляет ресурс и повышает бесперебойность работы привода, снижает эксплуатационные расходы. Возможности МБ АРВ наращиваются платами расширения, которые в основном устанавливаются внутри микропроцессорного блока в специализированные разъёмы, некоторые функции реализуются специально разработанными внешними устройствами. Так, Вы можете выбрать сетевую карту с интересующим Вас интерфейсом и протоколом для интеграции в АСУ ТП, организовать согласованную работу возбудителя с различными системами плавного пуска. В случае не запланированного отключения двигателя возможно узнать причину из журнала событий, который сохранит не только время и причину события, но и покажет осциллограмму всех параметров до и после события, там же хранится статистическая информация.

Назначение:

MБ АРВ предназначен для управления тиристорным возбудительным устройством синхронного двигателя и обеспечивает питание обмотки возбуждения синхронного двигателя автоматически регулируемым выпрямленным током при прямом, реакторном пуске, синхронной работе и других режимах. Блок позволяет управлять мостовыми и нулевыми схемами выпрямления, в том числе и с параллельным включением тиристоров (1,2,4 тиристора на фазу).

В случае модернизации, МБ АРВ устанавливается в существующий шкаф тиристорного возбудительного устройства типа ТЕ8, ТВУ-…, ВТЕ-…, ТВ-… и т.д. взамен аналоговой схемы управления, силовая часть схемы возбуждения, щитовые приборы, внешние клеммники остаются без изменения, либо, при необходимости, заменяются новыми.

Выполняемые функции:

Автоматическая подача возбуждения при прямом, реакторном или частотном (совместная работа с высоковольтным преобразователем частоты) пуске синхронного двигателя в функции частоты и фазы э.д.с скольжения в обмотке возбуждения с учётом нагрузки на привод;
Функция энергосбережения (по cosφ) для приводов со спокойной нагрузкой;
Бесконтактное определения пуска/отключения двигателя;
ПИ-регулятор для стабилизации выбранного параметра (тока возбуждения, cosφ);
Сохранение работоспособности двигателя при кратковременном исчезновении питания, как двигателя, так и питания собственных нужд ТВУ (например, при срабатывании АВР)
Непрерывный автоматический контроль изоляции ротора и индикацией на сенсорном дисплее в абсолютных величинах;
Форсирование возбуждения для уверенного втягивания двигателя в синхронизм при пуске;
Форсирование возбуждения для удержания двигателя в синхронизме при снижении напряжения статора. При отсутствии или ненормально низком напряжения статора форсировка не происходит;
Автоматическое снижение тока возбуждения до заданного значения при перегрузе по току ротора (например, форсировка при длительной просадке напряжения статора). Момент срабатывания защиты по перегрузу определяется тепловой моделью ротора по зависимости i²t;
Ограничение максимального и минимального тока возбуждения;
Быстрое гашение поля ротора путем инвертирования при отключении двигателя;
Блокирование импульсов управления тиристорами в аварийных ситуациях, при этом, для отключения двигателя, включается реле аварийной сигнализации.

Журнал событий и сбор статистики:

Запись осциллограммы аварийных событий в энергонезависимой памяти с привязкой к реальному времени. (Вы всегда будете знать причину и время отключения!);
Сбор и запись в энергонезависимой памяти статистической информации о количестве включений и отключений двигателя, количество аварийных отключений с разбивкой по каждому типу аварии, учёт времени работы двигателя и контроллера.
Режим опробования (опробование с панели ТВУ - проверяется датчик скольжения и уставка рабочего тока, дистанционное опробование (по сети - проверяется датчик скольжения);
Режим наладки (в основном используется при вводе возбудителя в эксплуатацию, в данном режиме, с помощью кнопок регулирования тока, можно изменять угол управления тиристорным преобразователем, максимально токовая защита при этом функционирует).

Cвязь со схемой управления выключателями посредством статусных реле:

Модуль индикация отображает режимы работы, подробных причин аварий/предупреждений и состояния реле, в качестве опции предлагается сенсорный цветной ЖК дисплей;
Дополнительные дискретные входы могут быть запрограммированы на выполнение функций, требуемых заказчику, имеется два свободных входа.

Для модернизации возбудителей с двумя группами тиристоров (отдельно для возбуждения и отдельно для форсировки возбуждения, в МБВ реализована функция раздельного управление группами тиристоров, при этом используются две платы усилителей импульсов. Для возбудителей с двумя группами выпрямителей, эта функция используется для коммутации рабочей и форсировочной групп вентилей для обеспечения экономичного режима работы по ротору и горячего резервирования по силовой части.

Встроенный USB-B интерфейс для наладки с помощью спечиальной отладочной программы.

Интеграция в АСУ ТП: телеметрия и телеуправление по сети RS485 или Ethernet по протоколам MODBUS RTU/ASCII или MODBUS ТCP/IP, при этом для контроля доступны все параметры системы.

Виды защит:

от внутренних и внешних коротких замыканий в цепях тиристорного преобразователя;
от длительного асинхронного хода двигателя;
от пропадания тока возбуждения;
от пробоя изоляции ротора на землю;
от недопустимых перегрузок по возбуждению (действие тепловой модели ротора I²t);
от ложной подачи возбуждения на выключенный двигатель при неисправности блок контактов выключателей;
от неисправности блок-контактов выключателей;
от частых пусков двигателя;
низкого напряжения статора;
смена направления мощности;
предупреждении о необходимости провести профилактику двигателя
токовая и время-токовая защита двигателя по току статора.

Энергосбережение.

Срок службы возбудителя более 20 лет, поэтому особое внимание уделено энергосбережению. МБ АРВ экономит электроэнергию, потребляемую статором и ротором двигателя. По статору экономия достигается действием автоматического регулятора возбуждения. По ротору, экономия достигается конструкцией согласующего трансформатора и силовой части.

Основным режимом является режим стабилизации cosφ = 1, регулятор работает так, что в зависимости от нагрузки, автоматически устанавливается такой ток возбуждения, что точка В перемещается вдоль линии cosφ=1, при этом двигателем потребляется минимальная активная мощность (P=min), реактивная мощность равна нулю (Q=0).

Средствами МБВ возможно организовать систему компенсации реактивной мощности нагрузки, при этом двигатели, включенные в систему, будут компенсировать реактивную мощность в соответствии со своими возможностями. МБВ обеспечит работу двигателей в безопасной зоне ограниченной, по минимальному току возбуждения, границей устойчивости cosφ=1, и по перегрузке, допустимыми токами ротора и статора.

Дополнительные сервисные функции:

Режим прогрева обмоток заданным током во время простоя двигателя.
Ключ параметров (КП) - плата энергонезависимой памяти, используется для хранения копии уставок параметров. При оперативной замене рабочего блока управления на резервный, КП переставляется в резервный блок. При включении питания, параметры рабочего блока из КП копируются в резервный блок. Таким образом, отпадает необходимость в дополнительной настройке резервного блока. КП можно хранить отдельно от системы управления, подключая их только на время наладки (для синхронизации данных в КП и блоке управления).
Режим наладки (в основном используется для определение правильного чередования фаз при вводе возбудителя в эксплуатацию, в данном режиме, с помощью кнопок регулирования тока, можно изменять угол управления тиристорным преобразователем, максимально токовая защита при этом функционирует).

Технические характеристики

Габариты:	234 х 174 х 141мм (ширина х высота х глубина)
Масса:	2,9 [кг]
Напряжение питания:
переменное напряжение:	100 – 380 [В]
постоянное напряжение:	140 – 250 [В]
Потребляемая мощность:	15 [Вт]
Температура окружающей среды:	-25...+85 [ºС]