DFME DAMEL S.A.

DFME
DAMEL S.A.
OFERTA TECHNICZNA
Silnik 60 kW zintegrowany z przemiennikiem
czestotliwosci
K4-16-062
WYDANIE
2
STRONA
1/4
1. Opis techniczny silnika.
1. 1. Wstęp.
Silnik przeznaczony jest do napędu posuwu kombajnów dużej wydajności.
Przystosowany jest do pracy w podziemnych częściach kopalń, w których występują
zagrożenia wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego.
Budowa przeciwwybuchowa z osłoną ognioszczelną – cecha
IM2 EExd I,
urządzenia grupy I kategorii M2 z certyfikatem WE (ATEX).
1. 2 Ogólne parametry silnika:
- wykonanie przeciwwybuchowe z osłoną ognioszczelną,
- iskrobezpieczny obwód sterowania,
- chłodzenie wodne stojana i płyty montażowej przemiennika częstotliwości wodą
o wymuszonym przepływie 8 dcm3/min ,
- moc
60 kW,
- napięcie
1000 V (1140 V),
- prędkość obrotowa synchr. 1500 min-1,
- prędkość pracy 0-3000 min-1,
- ochrona termiczna uzwojeń silnika i węzłów łożyskowych czujnikami PTC,
- rejestracja temperatury uzwojeń i węzłów łożyskowych rezystorami Pt 100
- rejestracja obrotów i kierunku czujnikami NAMUR,
- klasa izolacji F lub H
- stopień ochrony IP56
- 1 wpust zasilający,
- 2 wpusty sterownicze,
- zabezpieczenie przed zablokowaniem wału w postaci wałka skrętnego,
1. 3 Budowa silnika
W silniku można wyróżnić następujące moduły:
- komora właściwa silnika wraz z uzwojonym rdzeniem stojana i wirnikiem
- skrzynka przyłączowa
- skrzynka aparaturowa nadbudowana na komorę właściwą silnika.
1. 3. 1 Komora właściwa silnika
Komorę właściwą silnika stanowi kadłub z płaszczem wodnym o wymuszonym
przepływie wody z wciśniętym pakietem uzwojonym oraz wirnik i tarcze łożyskowe.
Uzwojenie i węzły łożyskowe posiadają wbudowane czujniki temperatury pełniące
funkję ochrony termicznej i monitoringu.
1. 3. 2 Skrzynka przyłączowa.
Skrzynka przyłączowa kształtem przypominająca skrzynkę z silnika 3SG6-4Af
połączona za pośrednictwem izolatorów tylko ze skrzynią aparaturową. Skrzynka
posiada 3 wpusty: jeden zasilający i dwa sterownicze.
1. 3.3 Skrzynia aparaturowa.
Skrzynia aparatury w kształcie prostopadłościanu jest nabudowana na silnik wraz
z komorą przyłączową. Zamknięta, pokrywą od góry i od czoła silnika. W dolnej części
znajduje się płyta montażowa chłodzona wodą, na której zabudowany jest wysuwalny
zespół przemiennika GPC-1/Ex
DFME
DAMEL S.A.
OFERTA TECHNICZNA
Silnik 60 kW zintegrowany z przemiennikiem
czestotliwosci
K4-16-062
WYDANIE
2
STRONA
2/4
1. 4 Spełnienie norm.
Projektowany układ silnika z przemiennikiem częstotliwości jest przeznaczony do pracy
w szczególnie uciążliwych warunkach środowiskowych, charakteryzujących się bardzo
wysoką wilgotnością względną powietrza, silnymi drganiami, dużym zapyleniem,
wybuchowością atmosfery, dużą agresywnością korozyjną, itp. Specyfika tego środowiska
narzuca na konstrukcję mechaniczną, zastosowane podzespoły elektroniczne i mechaniczne,
spełnienie wymagań określonych przez szereg norm środowiskowych. Z tego też względu
silnik zintegrowany z przemiennikiem będzie wykonany zgodnie z wymaganiami zawartymi
w poniższych normach:
1. wykonanie iskrobezpieczne wg PN-EN 50020:2003
2. wykonanie przeciwwybuchowe. Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Osłony ognioszczelne "d". PN-EN 50018;2002,
3. certyfikaty : ATEX
2. Opis przemiennika częstotliwości zintegrowanego z silnikiem indukcyjnym,
3 fazowym, budowy przeciwwybuchowej.
2. 1. Wstęp.
Przemiennik częstotliwości zapewnia uniwersalne zastosowanie. Wykonanie
modułowe umożliwia jego usytuowanie w obudowie silnika w całym typoszeregu mocy tj.
45 do 120 kW, tworząc integralną całość. Z uwagi na ograniczone gabaryty silnika,
przemiennik wykonano z chłodzeniem wodnym, wykorzystując płaszcz wodny w kadłubie
silnika. Przemiennik zabudowano w dodatkowo wykonanej skrzyni zintegrowanej
z silnikiem w wykonaniu przeciwwybuchowym.
2. 2. Parametry przemiennika:
2. 2.1. Parametry mechaniczne:
- wykonanie modułowe,
- kompaktowa budowa,
- łatwy montaż i demontaż w warunkach dołowych,
- wygodny dostęp do zacisków,
- praca w dowolnej pozycji. Ograniczenia są wyłącznie natury konstrukcyjnej.
2. 2.2. Parametry elektryczne:
- sterowanie mikroprocesorowe,
- sterowanie wektorowe momentem,
- sterowanie skalarne o liniowej (lub programowalnej) charakterystyce U/f,
- Zakres częstotliwości pracy od 3 Hz do 100Hz
Jest to normalny zakres pracy przemiennika w dotychczasowym układzie
sterowania.
W chwili obecnej jest na ukończeniu nowy układ sterowania w którym dolny
zakres pracy przemiennika może być jeszcze mniejszy gwarantując stabilna
pracę napędu. Układ już jest gotowy i przechodzi kolejne testy. Przewidujemy
jego zastosowanie na wiosnę 2005 r.
- szybkie ograniczenie prądu,
- szybkie kontrolowane hamowanie
- programowa rampa przyśpieszania i hamowania,
DFME
DAMEL S.A.
-
OFERTA TECHNICZNA
Silnik 60 kW zintegrowany z przemiennikiem
czestotliwosci
K4-16-062
WYDANIE
2
STRONA
3/4
ochrona nad/podnapięciowa,
ochrona przed zwarciem na wyjściu przemiennika,
zabezpieczenie przed nadmiernym przeciążeniem,
ochrona silnika poprzez funkcję I2t
ochrona przed utykiem silnika,
wykrywanie zablokowanego mechanicznie silnika,
ochrona termiczna,
współpraca z zabezpieczeniem termicznym silnika (PT-100, PTC).
Praca w dowolnej pozycji
2. 2.3. Warunki zasilania:
Konieczne są standardowe zabezpieczenia jak dla silnika. Dławik i rezystory
hamujące są zabudowany wewnątrz silnika i stanowią integralną jego część.
2. 3. Sterowanie
2. 3. 1 Struktura systemu sterowania
Można wyróżnić kilka trybów pracy przemiennikiem które przewidują:
- współpracę ze sterownikiem centralnym maszyny (master), w którym sterownik silnika
stanowi jednostkę podrzędną (slave),
- samodzielną pracą sterownika silnika,
- współpracę np. dwóch silników zintegrowanych z przemiennikiem w którym jeden
ze sterowników przyjmuje funkcję master, a drugi slave,
Sterowanie właściwe realizowane jest w jednostce master. Komunikacja pomiędzy
jednostką master, a slave odbywa się poprzez łącze szeregowe. Struktura systemu
sterującego tego typu pozwala na wykorzystanie istniejących, standardowych protokołów
transmisyjnych do wymiany danych pomiędzy urządzeniami jak np.: PROFIBUS DP, który
jest akceptowalny przez KD Barbara. Sterownik przemiennika będzie posiadać możliwość
współpracy z komputerem poprzez łącze szeregowe RS 232 które również można
wykorzystać do wizualizacji procesów.
W sterowniku przemiennika można wyróżnić następujące moduły:
- centralna jednostka sterująca CPU z procesorem sygnałowym,
- moduł interfejsu użytkownika: klawiatura, wyświetlacz (panel sterowania)
moduł komunikacyjny,
- wejścia, wyjścia cyfrowe i analogowe
2. 3. 2 Sieć komunikacyjna
Zostanie zastosowanie łącze RS485 do komunikacji w standardzie PROFIBUS DP lub
innym. Moduły wejść/wyjść przyłączane są do sieci poprzez wspólny moduł
komunikacyjny. Maksymalny zasięg sieci komunikacyjnej pomiędzy sterownikiem
centralnym, a najbardziej oddalonym silnikiem wynosi 300m.
2. 3. 3 Porty komunikacyjne
Sterownik przemiennika częstotliwości będzie wyposażony w następujące porty
do komunikacji szeregowej:
DFME
DAMEL S.A.
OFERTA TECHNICZNA
Silnik 60 kW zintegrowany z przemiennikiem
czestotliwosci
K4-16-062
WYDANIE
2
STRONA
4/4
- 1 port RS-485/światłowód do szybkiej komunikacji między sterownikami takich
samych silników;
- 1 port do komunikacji z systemem nadrzędnym;
- 1 port RS-485 do komunikacji z interfejsem użytkownika;
- 1 port RS-232 serwisowy (podgląd stanu sterownika, zmiany programu sterującego)
2. 3. 4 Interfejs użytkownika
Urządzenie zostanie wyposażone w panel operatorski zawierający wyświetlacz
graficzny z podświetlaniem, klawiaturę membranowa lub podobną w wykonaniu
specjalnym.
Interfejs użytkownika będzie realizował funkcje odwzorowujące stany wejść i wyjść
dwustanowych, wartości pomiarowe pobierane z wejść analogowych oraz wartości
ustawiane przez urządzenie na wyjściach analogowych. Dla celów kontroli, nadzoru
i diagnostyki zostanie zaimplementowany również dziennik (rejestrator) zdarzeń, w którym
będą lokowane komunikaty informujące o zmianach stanów wewnętrznych urządzenia (np.
start i zatrzymanie silnika), zmianach stanów wejściowych i wyjściowych wybranych
sygnałów zewnętrznych dwustanowych i analogowych, pojawianiu się i zanikach
specyficznych blokad i zmianach innych stanów charakterystycznych dla realizowanego
algorytmu. Każde zdarzenie w dzienniku będzie sygnowane czasem rzeczywistym
wskazującym moment jego wystąpienia. Liczba zarejestrowanych zdarzeń danego typu
będzie pamiętana w licznikach zdarzeń. Za pośrednictwem interfejsu użytkownika będzie
można również dokonywać edycji parametrów łączy komunikacyjnych i innych parametrów
nastaw dla realizowanego algorytmu.
3. Uwagi.
Specjalne funkcje i rozwiązania spełniające wymagania odbiorcy w zakresie
realizowanych funkcji, zastosowanych wejść i wyjść wymagają szczegółowych uzgodnień
technicznych.
4. Załączniki - rysunek wymiarowy silnika – rysunek K3-16-142 wyd.3 (9.11.2004)
OPRACOWAŁ
NAZWISKO
DATA
PODPIS
J. Przybyłka
10.11.2004
SPRAWDZIŁ
L. Pawełek
A .Przybyłek
10.11..2004
ZATWIERDZIŁ
L. Świderski
10.11.2004