2
4
1
3

 

Інженерні розробки кафедри АУЕК

Лабораторія 408. «Лабораторія  перетворювальної техніки» Інженерні розробки виконані студентами гуртка «Потенціал»
Стенд дослідження режимів електродвигуна при управлінні від  перетворювача частоти  

Для управління електродвигуном використовується програми Drive Window Light (DWL 2) фірми ABB на персональному комп'ютері.

Програма DWL 2 призначена для перетворювачів частоти типів ACS140 ... ACS400 і DCS400 і забезпечує функції:

 - керування електроприводом;

 - фактичний стан підключеного електроприводу;

 - редагування параметрів електроприводу;

 - збереження / завантаження параметрів перетворювача частоти з файлу;

 - копіювання / відновлення параметрів електроприводу;

 - автономне програмування параметрів перетворювача;

  - графічний контроль сигналів електроприводу;

 - числовий контроль сигналів електроприводу;

 - функція для випробувань реакції на стрибок.

Зв'язок між електроприводом і комп'ютером здійснюється через порт RS232 з викорис-танням панелі стану електроприводу, яка містить наступні пункти:

              - тип пристрою і номер вузла;

             - дистанційне керування електроприводом;

             - робота / зупинка;

             - напрямок обертання (прямий або реверс);

             - стан пристрою, попередження або несправність. 

      Стенд забезпечує контроль наступних параметрів:

            - частота вихідна, Гц;

            - струм, A;

            - потужність, кВт;

            - швидкість, об. в хв.        

Стенд дозволяє також зняти осцилограми з використанням вікна "Monitor", на екрані виводяться графіки зміни контрольованих параметрів при роботі електропривода.

Стенд перевірки справності елементів перетворювача частоти

На платах стенду розташовані  вузли схеми електричної силової частини перетворювача частоти:

        - трифазний мостовий випрямляч; силові IGBT транзистори з зворотними діодами автономного інвертора напруги;

      - елементи фільтра, що згладжує низькочастотні пульсацій випрямленої напруги, ланцюги обмеження струму заряду згладжувального конденсатора;     

      - елементи фільтра, що згладжує високочастотні коливання для забезпечення електромагнітної сумісність перетворювача частоти з мережею для зменшення впливу високочастотних перешкод, при перемиканні силових ключів інвертора в мережу живлення;

         - елементи електромагнітної сумісності перетворювача частоти з двигуном для зниження перенапруги на статорі двигуна при наявності «довгого» кабелю.

         Перевірка справності елементів проводиться за допомогою   вимірювальних приладів.

Установка для дослідження енергетичних режимів насосної установки з використанням перетворювача частоти

Виконана на базі автоматизованої станції водопостачання з насосом  фірми Grundfos.  Автоматизація  здійснюється за допомогою перетворювача частоти  фірми Lenze з використанням датчика тиску і  робота полягає в контролі й підтримці заданого  тиску в напірному трубопроводі. Перетворювач частоти має вбудований Пі-регулятор, на вхід якого подається внутрішній сигнал завдання, а також сигнал ланцюга зворотнього зв'язку по тиску, реалізований за допомогою датчика тиску фірми Danfoss . Для виміру витрат  насоса, на його виході встановлений витратомір фірми Actaris. Він дозволяє здійснити також вимір температури на вході й виході насоса. Вимір електричних параметрів виконується за допомогою вимірника параметрів мережі Socomec Diris A40, що дозволяє контролювати фазні й лінійні напруги, струми, потужність, коефіцієнт потужності й ін. параметри.   Для керування  перетворювачем частоти за допомогою комп'ютера використовується інтерфейс програми Global Drive Control.  
Установка для дослідження енергетичних режимів вентиляторної установки з вентильним двигуном серії ЕС фірми EBMPAPST

Вентильний електропривод є універсальним засобом електромеханічного перетворення енергії і автоматизації технологічних процесів. Для використання інтерфейсу програми управління і моніторингу вентилятора з електронною комутацією LISA (Low cost Information System for Air handling applications)  вентиляторна установку сполучена з комп'ютером за допомогою перетворювача інтерфейсу типу RS-232/RS-485. Установка може працювати в режимі холодильника, вентилятор знижує температуру до заданої уставки, досягши якої він відключається. У режимі нагрівача температура підвищується до заданої уставки, після чого вентилятор також відключається. Датчик тиску видає різницю сигналів від тиску на вході вентиляторної установки і на виході дифузора, вентилятор прагне створити розрідження, що визначається уставкою. Використовується також в конфігурації установки програма CONTROL VISION та пристрій DIRIS A20 для візуалізації і документування параметрів мережі.

Установка для дослідження енергоефективних режимів асинхронного електропривода з використанням напівпровідникових перетворювачів

Установка забезпечує проведення моніторингу та візуалізації основних  параметрів асинхронного електропривода, необхідних для розрахунку енергетичних показників, дослідити режими роботи систем електроприводу «Перетворювач частоти – асинхронний електродвигун», «Пристрій плавного пуску -  асинхронний електродвигун» та оцінити енергоефективні режими їх використання, визначити потенціал енергозбереження. Це дозволяє також   провести експериментальні дослідження та зробити оцінку негативного впливу спотворень форми струму та напруги на мережу живлення за умови  використання  напівпровідникових перетворювачів.

Лабораторія 413 "Автоматизації технологічних процесів". Інженерні розробки створили Кулаковський Л.Я., Мануїлов В.Д., Дубовик В.Г.

Двопозиційна мікропроцесорна система

управління параметрами технологічного процесу

На установці досліджується реакція двопозиційного регулятора на вплив збурюючого фактору та якість показників регулювання в процесі автоматичного керування. Досліджувана установка включає в себе восьмиканальний універсальний вимірювач-регулятор ТРМ-138, термоперетворювачі опору, що фіксують зміну температурного режиму, об’єкти керування – вентилятор та нагрівач (ТЕН), SCADA систему для керування імітаційним технологічним процесом в режимі реального часу, що встановлена на ПК.

На стенді здійснено реалізацію управління температурним режимом в технологічних процесах. Для досягнення необхідного рівня температур при низькій температурі регулятор ТРМ-138 вмикає ТЕН, який нагріває температуру середовища, а при високій температурі – вентилятор охолодження повітря. В роботі є можливість контролювати значення температур в режимі реального часу за допомогою SCADA системи.

Система автоматичного регулювання температури в системах опалення із припливної вентиляцією за допомогою мікропроцесорного контролера ТРМ-33

На установці здійснюється прогрівання калорифера при уведенні системи в дію та регулювання температури припливного повітря. До складу стенду входять вхідні датчики температури, мікропроцесорний контролер ТРМ-33, автоматичний запірно-регулюючий клапан (КЗР) Danfoss Socla з електроприводом АМ-230-2 Belimo. КЗР автоматично регулює теплові процеси в системі шляхом зміни пропускної здатності клапана. КЗР належить до трипозиційних виконавчих механізмів, що приймає значення «більше» відкривається, «менше» закривається й значення «стоп».

При роботі в складі системи прилад ТРМ33 за допомогою вхідних перетворювачів контролює температуру зовнішнього (Tзовн.) і припливного повітря (Tприпл.), а також температуру зворотної води (Tзвор.), яку повертає в теплоцентраль. За результатами контролю температури й опитування датчиків ТРМ33 управляє роботою вентилятора й жалюзі, які здійснюють подачу повітря, а також регулює положення (КЗР), забезпечуючи автоматичне виконання системою перерахованих нижче функцій.

Cистема керування режимами технологічного обліку продукції

Установка дозволяє здійснювати імітування режимів технологічного процесу підрахування кількості продукції на виробничій лінії. Виробнича розробка включає в себе трифазний асинхронний електродвигун з однофазним ввімкненням, лічильник імпульсів СИ8, фотодатчик типу РА18СSD01NA та індуктивний датчик типу IA12DSN04NE, які дозволяють зчитувати імпульси від міток на робочому органі установки у вигляді нескінченної стрічки.

Лабораторний стенд дозволяє виконувати програмування й параметрування лічильника імпульсів, дослідження режимів його роботи та особливостей функціонування для різних технологічних завдань. За допомогою фотодатчика проводиться виконання відліку заданої кількості одиниць готової продукції. індуктивний датчик формує імпульси на вхід лічильника імпульсу, що дозволяє виконувати відлік заданого значення довжини стрічки. По довжині стрічки зафіксованою індуктивним датчиком виконується розрахунок кількості товарів, що проходить через по стрічці і при досягнені необхідної кількості подається сигнал на вимкнення електродвигуна і зупинки надходження товару.

Системи клімат-контроля для об’єктів загального

призначення на основі ПЛК – 150

Установка дозволяє здійснювати імітаційне регулювання кліматичним процесом всередині теплиць для вирощування різного роду культур. Відповідно до необхідного волого-температурного режиму вирощування овочів або грибів програмується програма керування логічним контролером ПЛК-150. Фіксування температури і вологості здійснюється відповідними датчиками ТСМ100 та ДВ-01. Команди встановлення необхідних режимів надходять з програмованого контролера на нагрівальний елемент ТЕН або кондиціонер Elenberg для підвищення або зменшення температури всередині теплиці. Так само відбувається і регулювання вологості повітря зволожувачем фірми Vitek.

   До складу установки входить і SCADA система з програмою візуалізації параметрів теплиці в середовищі Trace Mode. Тому програма управління кліматом теплиць має візуальну частину для спрощення контролю і управління процесом. Операторська панель управління включає в себе на 3 сектори:

  • контроль температури в приміщенні;
  • контроль вологості в приміщенні;
  • контроль температури ґрунту.
У кожному секторі є поле "Значення", в якому відображується поточне значення температури (чи вологості), отримане від датчиків. Усі значення введені за замовчанням для 3-х типів теплиць. Далі знаходиться графічний індикатор значення для полегшення сприйняття повідомлень, та індикаторів, які відображують в якому режимі в даний момент знаходиться контролер.