Підвищення ефективності системи електроприводу токарного верстату на базі перетворювачів частоти
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.41.2020.226187Ключові слова:
токарний верстат, асинхронний двигун, перетворювач частоти, електромагнітна сумісністьАнотація
У статті досліджено систему електроприводу токарного верстату 1Е61М, який широко використовується на металооброблюючих підприємствах. Існуюча система живлення передбачає наявність трифазної мережі, не забезпечує плавний пуск та регулювання швидкості головного руху верстату. В роботі запропоновано забезпечити підвищення ефективності системи електроприводу токарного верстату 1Е61М за рахунок впровадження частотно-регульованого електроприводу на базі широко розповсюдженого перетворювача частоти АЕ200-4.0 G. Основні його переваги – низька вартість та можливість живлення від однофазної мережі. Використання цього перетворювача частоти дозволило зменшити споживання струму від мережі на 56%, що свідчить про підвищення ефективності; забезпечити плавний пуск електродвигуна та покращити регулювальні характеристики системи електроприводу. Для аналізу електромагнітної сумісності з електричною мережею було проведено дослідження з використанням аналізатору якості електроенергії Metrel MI 2885 Master Q4 та спеціалізоване програмне забезпечення Metrel PowerView. Вказаний аналізатор забезпечує відповідність стандарту якості електроенергії МЕК 61000-4-30, клас S, вимогам стандартів МЕК 61557-12 і IEEE 1459-2010 (об’єднана потужність (основна і додаткові гармоніки), основна потужність (основна гармоніка), неосновна потужність (додаткові гармоніки) і МЕК 62053-21 (енергія). Було встановлено, що використання перетворювача частоти АЕ200-4.0 G не задовольняє вимогам електромагнітної сумісності електротехнічного обладнання з мережею. Крім того, використання перетворювача частоти без вихідного синусного фільтра погіршує енергоефективність системи електроприводу за рахунок зниження ресурсу електричного двигуна, який не розрахований на роботу у складі частотно-регульованого електроприводу. Вибір та розрахунок вхідного та вихідного фільтрів дасть змогу забезпечити підвищення ефективності систем електроприводу на базі перетворювачів частоти
Посилання
Перелік використаних джерел (ДСТУ):
Сучасні перетворювачі частоти в системах електропривода : навчальний посібник / М.В. Загірняк, Т.В. Коренькова, А.П. Калінов, А.І. Гладир, В.Г. Ковальчук. – 2-е вид., переробл. і доповн. – Харків : Видавництво «Точка», 2017. – 206 с.
Поднебенна С.К. Забезпечення електромагнітної сумісності судових електричних мереж / Р.К. Яшаров, С.К. Поднебенна // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. праць. – Маріуполь, 2018. – Вип. 37. – С. 158-164. – (Серія: Технічні науки). – Mode of access: https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160280.
1Е61М – высокоточный токарный станок [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – Режим доступа: https://tutmet.ru/tokarno-vintoreznyj-stanok-1e61m-tehnicheskie-harakteristiki.html.
1Е61М Станок токарно-винторезный повышенной точности [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – Режим доступа: http://stanki-katalog.ru/sprav_1e61m.htm.
Токарно-винторезный станок 1Е61М повышенной точности. Руководство к станку. – Саратов : Центральное бюро технической информации, 1965. – 64 с.
Примеры типовых применений частотно-регулируемого привода в металлообрабатывающих станках и технологических линиях [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – Режим доступа: http://www.electrolibrary.info/chastotnik/7-primery-ispolzovaniya-chastotno-reguliruemogo-privoda.html.
Махнев П.С. Асинхронный электродвигатель для частотно регулируемого привода металлообрабатывающего оборудования / П.С. Махнев. – Тольятти, 2018. – 91 с.
References:
Zagіrniak M.V., Koren’kova T.V., Kalіnov A.P., Gladir A.І., Koval’chuk V.G. Suchasnі peretvoriuvachі chastoti v sistemakh elektroprivoda : navch. posіbnik [Modern frequency converters in electric drive systems: textbook]. Kharkiv, Tochka Publ., 2017. 206 p. (Ukr.)
Yasharov R.K., Podnebennaya S.K. Zabezpechennia elektromagnіtnoї sumіsnostі sudovikh elektrichnikh merezh [Ensuring of ship electrical networks electromag-netic compatibility]. Vіsnik Priazovs’kogo Derzhavnogo Tekhnіchnogo Unіversitetu. Serіia: Tekhnіchnі nauki – Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 2018, vol. 37, pp. 158-164. https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160280.
1E61M – vysokotochnyi tokarnyi stanok (1E61M – high-precision lathe) Available at: https://tutmet.ru/tokarno-vintoreznyj-stanok-1e61m-tehnicheskie-harakteristiki.html (ac-cessed 15 July 2020). (Rus.)
1E61M Stanok tokarno-vintoreznyi povyshennoi tochnosti (1E61M High-precision screw-cutting lathe) Available at: http://stanki-katalog.ru/sprav_1e61m.htm (accessed 23 July 2020). (Rus.)
Tokarno-vintoreznyi stanok 1E61M povyshennoi tochnosti. Rukovodstvo k stanku [Screw-cutting lathe 1E61M of increased accuracy. Machine manual]. Saratov, Tsentral’noe biuro tekhnicheskoi informatsii Publ., 1965. 64 p. (Rus.)
Primery tipovykh primenenii chastotno-reguliruemogo privoda v metalloobra-batyvaiushchikh stankakh i tekhnologicheskikh liniiakh (Examples of typical applications of a variable frequency drive in metal-working machines and technological lines) Available at: http://www.electrolibrary.info/chastotnik/7-primery-ispolzovaniya-chastotno-reguliruemogo-privoda.html (accessed 03 July 2020). (Rus.)
Makhnev P.S. Asinkhronnyi elektrodvigatel’ dlia chastotno reguliruemogo privoda metal-loobrabatyvaiushchego oborudovaniia [Asynchronous electric motor for variable frequency drive of metalworking equipment]. Tolyatti, 2018. 91 p. (Rus.)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
