Zabezpieczanie silników zasilanych z przekształtników

• Autorzy: Musiał E.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przekształtniki energoelektroniczne na dobre zadomowiły się w obwodach silników elektrycznych i to w różnej roli, przede wszystkim jako rozruszniki umożliwiające "łagodny rozruch" (ang. softstart) oraz różnorodne procedury hamowania i zatrzymywania silników bądź jako regulatory prędkości obrotowej. W powiązaniu z układami mikroprocesorowego sterowania, swobodnie programowalnymi przez użytkownika, powstają układy napędowe o cechach eksploatacyjnych i charakterystykach technicznych dawniej niewyobrażalnych. Mimo wysokiego kosztu inwestycyjnego łatwo uzasadnić ich opłacalność w odpowiedzialnych zastosowaniach. Prostsze i tanie rozwiązania przekształtników spotyka się w urządzeniach, którym stawia się niewygórowane wymagania, również w sprzęcie powszechnego użytku. Silniki powiązane z przekształtnikami podlegają ogólnym zasadom zabezpieczania obwodów silnikowych z uwzględnieniem dodatkowych narażeń, jakich doznają, i szczególnych możliwości, jakie daje bogate wyposażenie w mierniki i czujniki układów przekształtnikowych do zastosowań przemysłowych. Sprawę komplikuje mała odporność na przetężenia i przepięcia zaworów półprzewodnikowych, bo i sam przekształtnik, na ogół droższy niż silnik, wymaga wyrafinowanych układów zabezpieczeń. Stosowane rozwiązania są złożone i różnorodne, bo dotyczą przekształtników i silników o różnej zasadzie działania i koncepcji budowy, o różnych zakresach napięcia znamionowego i mocy znamionowej. Te pozornie niepodobne rozwiązania techniczne opierają się jednak na tych samych zasadach elektryki stosowanej, na tych samych uznanych regułach technicznych ujętych w normach i przepisach, i te ogólne zasady trzeba wyraźnie dostrzegać. Ten referat ma je przybliżyć. Przegląd wszelkich stosowanych układów silnik-przekształtnik i ich zabezpieczeń byłby grubą księgą. W poniższym tekście chodzi raczej o wytyczenie drogowskazów pomocnych w większości sytuacji, a podawane informacje szczegółowe odnoszą się do układu najpowszechniej stosowanego, jakim jest trójfazowy silnik indukcyjny klatkowy zasilany poprzez pośredni przemiennik częstotliwości z instalacji o układzie TN.

Słowa kluczowe

PL

przekształtnik energoelektroniczny; zabezpieczenie silników; ochrona przeciwporażeniowa

EN

electronic power converter; protection motors; electric shock protection

• Wydawca: INFOTECH
• Czasopismo: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 2, Nr 4
• Strony: 6--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Musiał E.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Charoy A.: Zakłócenia w urządzeniach elektronicznych. Tom 3. WNT Warszawa 2000.
• [2] Dorner H.: Betrieb von Umrichtern und FI-Schutzschaltern in einer Anlage. Antriebstechnik 2000, nr 4, s. 44-45.
• [3] Gómez J. C. i inni.: Fuse unexpected operations in soft-starters by dissimilar current distribution. Proc. Sixth Int. Conf. Electr. Fuses and their Applicat., Turin 1999, s. 177-181.
• [4] Grigsby L. C.: The electric power engineering handbook. CRC Press, IEEE Press, N.Y. 1998.
• [5] Jaczewski J.: Obciążalność silników przy regulacji prędkości obrotowej. Wiad. Elektrot. 1957 nr 2, s. 39-40.
• [6] Kyei J. i inni: The design of power acceptability curves. IEEE Trans. Power Delivery 2002, nr 3, s. 828-833.
• [7] Liszka V.: Schmelzsicherungen im Frequenzumrichter - Vereinfachte Auslegung durch Rechnersimulation. etz 1996, nr 9, s. 30-33.
• [8] Michalski A. i inni: Zabezpieczenia zwarciowe i kompatybilność przekształtnika częstotliwości zasilającego silnik napędowy. Wiad. Elektrot. 2004, nr 1-2, s. 31-33.
• [9] Pytlak A., Świątek H.: Ochrona przeciwporażeniowa w układach energoelektronicznych. COSiW SEP, Warszawa 2002.
• [10] RCD-Einsatz in Anlagen mit elektronischen Betriebsmitteln. Elektropraktiker 2004, nr 4, s. 340-341.
• [11] Rice D.: Adjustable speed drive and power rectifier harmonics - Their effect on power system components. IEEE Trans. Ind. Applicat. 1986, nr 1, s. 161-177.
• [12] Wagner V., E. i inni: Effects of harmonics on equipment - Report of the IEEE Task Force. IEEE Trans. Power Delivery 1993, nr 2, s. 672-680.
• [13] Żyborski J., Lipski T., Czucha J.: Zabezpieczenia diod i tyrystorów. WNT Warszawa 1985.
• [14] PN-E-06717:1994 Maszyny elektryczne wirujące. Wytyczne stosowania silników indukcyjnych klatkowych zasilanych z przekształtników.
• [15] PN-EN 50178:2003 Urządzenia elektroniczne do stosowania w instalacjach dużej mocy.