Układ sterowania i zabezpieczenia silnika trójfazowego z

Układ sterowania i zabezpieczenia
silnika trójfazowego z wykorzystaniem
przekaźnika programowalnego NEED MAX
Silniki elektryczne znalazły zastosowanie w różnych
dziedzinach życia, począwszy od prostych aplikacji,
takich jak sterowanie bramą wjazdową,
na skomplikowanych układach napędu
linii produkcyjnych skończywszy.
Uszkodzenie silnika powoduje zatrzymanie
procesu produkcyjnego, wymaga serwisu
oraz stwarza niepotrzebne koszty.
Niniejszy artykuł prezentuje Czytelnikowi prosty,
a zarazem skuteczny układ sterowania silnikiem
oparty na przekaźniku programowalnym typu NEED.
O
mawiany układ wykorzystuje nowe możliwości przekaźnika
programowalnego NEED 230AC-x1-16-8. Algorytm umożliwia użytkownikowi, bez stosowania dodatkowych elementów,
sterowanie silnikiem trójfazowym, obserwację parametrów linii zasilającej oraz, gdy zajdzie potrzeba, przełączenie na zasilanie rezerwowe.
symalny poziom asymetrii. Modyfikując program, użytkownik
może zrezygnować z kontroli wybranych parametrów, jeśli jest
to nieistotne z punktu widzenia sterowanego układu.
Rys. 1. Okno ustawień komparatora
Parametry sieci zasilającej są monitorowane poprzez wejścia
analogowe I14, I15, I16. Napięcia minimalne Umin i maksymalne Umax dla poszczególnych faz są ustawiane w komparatorach
A1..A6 odpowiednio:
A1: AI14 ≥ 200 V
A2: AI15 ≥ 200 V
A3: AI16 ≥ 200 V
A4: AI14 ≤ 240 V
A5: AI15 ≤ 240 V
A6: AI16 ≤ 240 V
Wszystkie fazy mają ustawione podobne napięcie minimalne
200 V i maksymalne 240 V. Oczywiście powyższe parametry
można dowolnie konfigurować.
Komparatory A7 i A8 służą do zadania minimalnego i maksymalnego napięcia asymetrii 0–10 V.
A7: ASYM ≥ 0 V
A8: ASYM ≤ 10 V
Fot. 1. Przekaźnik programowalny NEED
Wbudowana w przekaźnik nowa funkcja umożliwia wykorzystanie NEED-a jako układu nadzorczego umożliwiającego
użytkownikowi:
l nadzór kolejności faz;
l kontrolę poziomów napięć poszczególnych faz (minimalne
Umin i maksymalne napięcie zasilające Umax);
l nadzór zaniku fazy;
l nadzór asymetrii – Uasym.
Powyższe parametry mogą być dowolnie konfigurowane
w ustawieniach programu. Można ustawić minimalne i maksymalne napięcie oddzielnie dla każdej fazy, minimalny i mak-
32 l Nr 5 l Maj 2009 r.
Dodatkowo użytkownik ma możliwość ustawienia czasu opóźnienia timera T1, czyli minimalnego czasu stabilności prawidłowych parametrów sieci oraz czasu impulsów sygnalizacji T2.
Włączenie lub wyłączenie silnika może odbywać się za pomocą przycisków START/STOP na szafie sterowniczej. Dodatkowo
można zaprojektować system , aby użytkownik miał do wyboru
dwa tryby pracy. Schemat elektryczny może być tak zaprojektowany, aby w przypadku, gdy dodatkowy przełącznik „Zasilanie
rezerwowe” nie będzie załączony, wtedy w razie awarii sieci zasilającej silnik zostanie odłączony. Po załączeniu przełącznika,
w razie wystąpienia zakłóceń w linii zasilającej, silnik zostanie
przełączony na zasilanie rezerwowe i powróci automatycznie
do pracy na zasilaniu sieciowym, jeśli parametry sieci zasilającej wrócą do zadanych granic. System można tak zaprojekto-
Tabela 1. Zestawienie wejść oraz wyjść przekaźnika wraz z opisem
funkcji
Funkcja
I1
Przełącznik zasilania rezerwowego
I2
Przełącznik START
I3
Przełącznik STOP
I14, I15, I16
Wejścia pomiarowe komparatora,
odpowiednio L1, L2 oraz L3
Wyjście
Funkcja
Q1
Jeśli parametry zasilania są prawidłowe,
odpowiada za załączenie pracy silnika
Q2
Sygnalizacja załączenia zasilania
rezerwowego
Q3, Q4, Q5
Załączenie faz odpowiednio L1, L2, L3
Q6, Q7, Q8
Załączenie faz zasilania rezerwowego
reklama
Wejście
wać aby wejścia i wyjścia sterownika spełniały funkcje opisane
w powyższej tabeli.
Sprzętowa kontrola kierunku oraz asymetrii faz znacznie poszerza zakres zastosowań przekaźnika NEED w układach automatyki. Dodatkowym atutem jest redukcja kosztów realizowanego układu, ponieważ nie jest konieczne stosowanie zewnętrznych
czujników do monitorowania trójfazowej sieci energetycznej.
Fot. 2. Przekaźnik programowalny NEED w aplikacji SZR
W niniejszym artykule przedstawiono przykład zastosowanie
przekaźnika NEED w układzie sterowania zabezpieczającym
silnik trójfazowy małej mocy przed niekorzystnymi warunkami linii zasilającej. Przekaźnik programowalny NEED można
również wykorzystać w takich aplikacjach jak systemy Samoczynnego Załączenia Rezerwy w różnych konfiguracjach np.
sieć-sieć, sieć-agregat, itp.
n
Opracowano na podstawie materiałów Relpol SA
Nr 5 l Maj 2009 r. l
33