Асинхронний тиристорний каскад (АТК) призначений для заміни традиційного електроприводу змінного струму у складі електроприводів шахтних підйомних механізмів, систем головного провітрювання та ін оснащеними асинхронними двигунами з фазним ротором.
Шафи АТК 5
Застосування рекуперативного асинхронно-тиристорного каскаду АТК5 дозволяє забезпечити:
- Плавний розгін за заданий час без втрат потужності в ланцюзі ротора електродвигуна;
- Формування з високою точністю необхідної багатоперіодної діаграми швидкості підйомної машини незалежно від зміни навантаження;
- Стабілізацію швидкості в періоди рівномірного руху;
- Вибір зазорів у механічних передачах та плавний натяг канатів у паузах між пусками приводу;
- Вирівнювання навантаження електродвигунів (у дворухових приводах) на всіх інтервалах руху;
- Рекуперативне гальмування та уповільнення рухомих мас із поверненням енергії в мережу;
- Висока точність зупинки без застосування механічних гальм;
- Робота приводу на знижених швидкостях в режимі ревізії без непродуктивних втрат електроенергії в роторній керуючій станції
- Рухомий і гальмівний режими приводу з рекуперацією енергії в мережу живлення.
За рахунок перерахованих вище переваг АТК5 забезпечує зниження споживання електроенергії приводу більш ніж на 30% порівняно з традиційною електроприводом на базі пускової резисторно-контакторної станції.
Крім економії електроенергії, АТК дозволяє підвищити продуктивність електроприводу за рахунок скорочення інтервалів руху з малою швидкістю при формуванні швидкісних діаграм з високою точністю.
За рахунок забезпечення високої точності управління АТК виключає удари судин, продовжує термін служби механізмів та знижує експлуатаційні витрати.
Застосування АТК 5 у приводах головного провітрювання дозволяє знизити потужність силового узгоджувального трансформатора в ланцюзі ротора більш ніж удвічі порівняно з приводами на базі АВК за рахунок можливості регулювання випрямленої напруги ротора.
Склад АТК
- роторний керований випрямляч;
- згладжуючі реактори;
- мережевий керований випрямляч;
- узгоджувальний мережевий трансформатор;
- системи керування.
АТК дозволяє забезпечити роботу як однорухового, так і дворухового електроприводу.
Принцип дії
АТК5 містить два тиристорні випрямлячі – мережевий та роторний, які з’єднані послідовно.
З боку змінного струму мережевий випрямляч підключений до низьковольтних обмоток узгоджувального трансформатора, а роторний випрямляч через контактні кільця до обмоток двигуна. Висновки постійного струму з’єднані через реактор, що згладжує, що обмежує пульсації випрямленого струму. В результаті такого з’єднання утворюється тиристорний рекуперативний перетворювач. Двосторонній обмін активною потужністю між ротором двигуна і мережею з мінімальними втратами потужності ковзання. За рахунок регулювання амплітуди активного струму ротора регулюється момент та швидкість валу двигуна.
Зміна напряму потоку активної потужності ротора двигуна забезпечує зміну знака моменту, що розвивається електродвигуном і переведення його в генераторний режим і назад у руховий режим.
Регулювання струму в обох режимах здійснюється мережевим випрямлячем.
Такий принцип управління приводом дозволяє отримати реверс моменту, а також напрямки обертання валу двигуна (для режимів ревізія -0.1nном < n < 0.1nном) без зміни чергування фаз статора.
Система охолодження
В АТК застосовано систему комбінованого охолодження. При низьких навантаженнях відбувається природне повітряне охолодження силових тиристорів. При підвищенні температури вище за контрольований поріг система включає примусове охолодження. Дана система дозволяє мінімізувати обслуговування обладнання під час експлуатації в умовах сильного забруднення.
Система управлiння (СУ)
СУ надає користувачеві низку сервісних можливостей:
- оперативний доступ до всіх регульованих параметрів за допомогою пультового терміналу. Параметри виводяться у кількісному десятковому вигляді на дисплей пультового терміналу.
- видання повідомлення про причину несправності у разі такої, на дисплей пультового терміналу за допомогою вбудованої програми самодіагностики,
- уточнену індикацію видів захистів, що спрацювали. При спрацьовуванні захисту на пультовий термінал у текстовому вигляді виводиться повідомлення про перший із спрацював захист і потім про всіх за нею наступних;
- автоматичний запис аварійного «сліду» за допомогою спеціальної вбудованої програми запису фіксованих параметрів у файл, з можливістю подальшої роботи з цими даними на ПК.
Система захисту
АТК забезпечує наступні види захисту та блокування:
- від зовнішніх та внутрішніх коротких замикань;
- від неприпустимих за величиною та тривалістю струмів перевантаження елементів силової схеми та живлюваних електродвигунів (час-струмовий захист);
- від порушення системи охолодження;
- від підвищеної та зниженої напруги живлення;
- від обриву фази напруги живлення;
- від перевищення ЕРС двигуна;
- від перевищення швидкості двигуна;
- режим “стоянка під струмом”;
- від неприпустимого зниження напруги власних потреб;
- від включення АТК за наявності завдання швидкості;
- від включення АТК на двигун, що обертається;
- від несправності джерел живлення;
- блокування включення за наявності аварійних та попереджувальних сигналів.