Совершенствование системы контроля длины заготовки установки для гибки прутков (стр. 4 из 5)
отсутствие воздействия агрессивных газов и паров, жидкостей, пылеобразных частиц и т.д.;
отсутствие токопроводящей пыли;
содержание нетокопроводящей пыли и частиц должно быть не более 0.7 мг/м3;
отсутствие вибраций и ударов;
отсутствие сильных электромагнитных полей со стороны другого оборудования;
рабочая температура - от минус 10 до + 50°С (до +40°С для модели на 5.5 кВт и 7.5 кВт);
относительная влажность воздуха — до 90% (без образования конденсата);
атмосферное давление — 86 — 106 кПа;
высота над уровнем моря — до 1000м;
допустимая вибрация - не более 9,86м/сек2 (lg) на частотах до 20Гц и не более 5,88 м/сек2 на частотах в диапазоне от 20 до 50Гц.
Подключение двигателя, тормозного резистора и автомата защиты производится согласно типовой схеме, приведенной на рисунке 19.
Подключение трехфазной сети (U = 220 или 380В в зависимости от типономинала) осуществляется к терминалам R, S, Т. Для преобразователей с питанием 1х220 В провода «фаза» и «ноль» подключаются к любым двум из трех терминалов, например, R и S.
Рисунок 19 – Подключение внешних устройств к преобразователю
Примечания:
сопротивление контура заземления не должно превышать 100 Ом. Заземление между ПЧ, двигателем и экранирующей оболочкой кабеля должно иметь высокочастотную эквипотенциальность;
длина кабеля между ПЧ и двигателем не должна превышать:
30 м для несущей частоты 15 кГц,
50 м для несущей частоты 10 кГц,
100 м для несущей частоты 5 кГц,
100 м - < 3 кГц;
при длине кабеля более 30м может потребоваться использование индуктивного фильтра, устанавливаемого между ПЧ и двигателем.
при длинном сетевом и двигательном кабеле сечение должно выбираться с учетом возможного падения напряжения;
тормозной резистор необходим в случае необходимости быстрой остановки двигателя;
для уменьшения электромагнитных помех рекомендуется применять кабели с тремя жилами питания и одной жилой заземляющей, помещенных в экран или металлорукав. Экран кабеля соединяется с точками заземления с двух сторон. Проводники, соединяющие экран не должны иметь разрывов. Промежуточные клеммники должны находиться в экранированных металлических коробках, отвечающих требованиям по ЭМС.
рекомендуется использовать кабели с ПВХ изоляцией, выдерживающей температуру + 105°С.
для подключения кабелей к силовым терминалам используйте кабельные наконечники.
закрепите подводящие силовые и сигнальные провода возле ввода в ПЧ, чтобы предотвратить разрушение силовых терминалов и терминалов управления.
при использовании устройства защитного отключения (УЗО) рекомендуется выбирать УЗО с током отключения не менее 200 мА и временем отключения не менее 0,1 сек, так как при более чувствительном УЗО возможны ложные срабатывания.
Типовая схема соединений с внешними устройствами приведена на рисунке 20.
Рисунок 20 - Типовая схема соединений с внешними устройствами
На рисунке 21 и таблице 2 показано расположение и назначение управляющих терминалов и подключаемые к ним внешние устройства. Все управляющие терминалы имеют гальваническую развязку от сети и силовых цепей. При монтаже необходимо соблюдать следующие правила: управляющие цепи следует удалять от силовых, а прокладку проводов производить перпендикулярно силовым проводам.
Таблица 2. Назначение управляющих терминалов
| Обозначениетерминала | Название терминала |
| RA-RC | Многофункциональный выход (релейный НО) |
| RB-RC | Многофункциональный выход (релейный НЗ) |
| M0-GND | Многофункциональный вход дополнительный |
| M1-GND | Многофункциональный вход 1 |
| M2-GND | Многофункциональный вход 2 |
| M3-GND | Многофункциональный вход 3 |
| M4-GND | Многофункциональный вход 4 |
| M5-GND | Многофункциональный вход 5 |
| МО1 -МСМ | Многофункциональный выход 1 (открытый коллектор) |
| +10В - GND | Питание задатчика скорости. Ток нагрузки до 20мА. |
| AVI - GND | Аналоговый вход задатчика скорости (задание по напряжению) |
| ACI - GND | Аналоговый вход задатчика скорости (задание по току) |
| AFN-GND | Аналоговый выход |
Рисунок 21 – Расположение управляющих терминалов
С преобразователем производителем поставляется цифровая панель управления LC-M02E, монтируется на лицевой стороне преобразователя. Внешний вид панели представлен на рисунке 22. Панель состоит из двух частей: индикатора и клавиатуры. Индикатор позволяет визуально контролировать текущий статус и параметры привода. Клавиатура позволяет управлять работой привода, просматривать и программировать уставки параметров.
Рисунок 22 - Внешний вид панели управления преобразователем
Стандартная спецификация преобразователей частоты VFD-M и содержит 10 моделей, отличающихся напряжением питающей сети и мощностью подключаемого двигателя. Основные параметры и возможности моделей приведены в табл. 3.
Таблица 3. Стандартная спецификация преобразователей частоты VFD-M
| Напряжение питания | 1 х 220В АС | 3 х 380В АС | ||||||||||
| Номинал VFD- □ □ □ М | 004 | 007 | 015 | 022 | 007 | 015 | 022 | 037 | 055 | 075 | ||
| Выход | Ном. мощность двиг., кВт | 0.4 | 0.75 | 1.5 | 2.2 | 0.75 | 1.5 | 2.2 | 3.7 | 5.5 | 7.5 | |
| Ном. вых. мощность, кВА | 1.0 | 1.9 | 2.7 | 3.8 | 2.3 | 3.1 | 3.8 | 6.2 | 9.9 | 13.7 | ||
| Ном. вых. ток, А | 2.5 | 5.0 | 7.0 | 10 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 8.2 | 13 | 18 | ||
| Макс, вых. напряжение | 0,95 от действующего напряжения сети | |||||||||||
| Частота, Гц | 0.1 ...400 | |||||||||||
| Вход | Напряжение питания, В | 1х(180...264) | Зх(342...528) | |||||||||
| Частота | 50/60 Гц ± 5% | |||||||||||
| Ном. входной ток, А | 6.3 | 11.5 | 15.7 | 27 | 4.2 | 5.7 | 6.0 | 8.5 | 14 | 23 | ||
| Параметры | Система модуляции | ШИМ (широтноимпульсная модуляция) вых. напряжения по синусу | ||||||||||
| Способы формирования Цвых | Частотный и векторный с автотестированием двигателя | |||||||||||
| Дискретность вых. частоты | 0.01 Гц | |||||||||||
| Перегрузочная способн. | 150% от номинального тока ПЧ в течении 1 мин | |||||||||||
| Время разгона/торможения | 0,1.. 600 сек (независимая установка времени разгона и торможен.) | |||||||||||
| Характеристика момента | Автонастройка момента, автокомпенсация скольжения, пусковой момент 150% при 5Гц | |||||||||||
| Характеристика U/f | Программируемая характеристика U/f | |||||||||||
| Защита от останова | Устанавливается как процент номинального тока | |||||||||||
| Задание частоты | С пульта | С помощью кнопок А и V или встроенного потенциометра | ||||||||||
| Внешними сигналами | Потенциометр 5кОм/0.5ВтDC 0...+10B (вх. сопр. 47кОм), 4...20 мА (входное сопрот. 20 Ом); многофункц. вход (UP, DOWN) | |||||||||||
| Управление | Клавиатура | С помощью RUN, STOP, FWD/REV | ||||||||||
| Внешние сигналы | Через терминалы МО, Ml, М2, МЗ, М4, М5. | |||||||||||
| Функции многофунк. входов | Выбор скорости 1...7, заданная скорость (JOG), блокировка разгона/торможения, выбор времени разг./торм. 1 или 2, вход запуска внутреннего счётчика. | |||||||||||
| Функции многофункц. выходов | Работа, дост. заданной частоты либо пороговой, скорость, авария силового модуля, местн./дист., PLC, недонапряжение | |||||||||||
| Аналоговый выход | Для оценки вых. тока или частоты с помощью аналоговых и цифровых приборов | |||||||||||
| Другие функции | автоматическая стабилизация вых. напряжения, предотвращение останова из-за сверхтока и перенапряжения, запись отказов, торможение пост, током, рестарт после аварий и пропадания напряжения, выбор одного из двух источников задания частоты, PID-регулятор со "спящим" режимом, остановка вала двигателя в заданном положении, блокировка изменения параметров, режим автоматического энергосбережения, счетчик импульсов, запрещение реверса, и т. д. | |||||||||||
| Защитные функции | Самотест, перенапряжение, недонапряжение, перегрузка, сверхток, перегрев ПЧ, внешняя ошибка, электронная защита двигателя от перегрева, короткое замыкание на землю, потеря фазы питающего напряжения | |||||||||||
| Охлаждение | Воздушное принудительное (встроенными вентиляторами) | |||||||||||
Поскольку в установке применяется двигатель мощностью 2,2 кВт, выбираем модель преобразователя VFD - 022M. Поскольку диапазон регулирования частоты составляет 0,1 – 400 Гц, при номинальной частоте вращения двигателя 1500 об/мин это позволит получать диапазон частоты вращения 3 – 12000 об/мин.
2.3 Разработка электрической схемы блока управления установкой
Для реализации структурной схемы и измененного алгоритма работы установки для гибки и резки прутков необходимо разработать соответствующую электрическую схему. Схема должна обеспечить выполнение всех функций, быть надежной, помехозащищенной, экономичной, с использованием современной элементной базы. Предлагаемая схема была разработана с учетом этих требований, используя цифровые микросхемы КМОП-структуры.
Схема электрическая принципиальная предназначена для отсчета заданной длины кольца и управлением резом. Схема содержит следующие основные части:
1. Схема включения и регулирования частоты вращения электродвигателя подачи. Схема представлена на рисунке 23.