Всем доброго дня. На повестке дилемма. Имеется большая кастрюля с мешалкой внутри. Мешалка приводится в движение двигателем 100 кВт /1000 об/м. с помощью шкива и ремней. Свой ресурс этот двигатель отработал еще в советское время, защиты на нём никогда не было, горел он несколько раз... Есть два варианта, первый-купить новый двиг на 90/110 кВт, второй вариант - есть на складе ПЧ на 90кВт и двигатель 90 кВт/3000 об/мин.
Кто сталкивался с подобным вопросом? Можно ли опустить 3000 об/мин до 1000 с помощью ПЧ в постоянную работу? Будет ли тянуть?

Можно но нужен наездник на двигатель. Штатной крыльчаткой он охлаждаться не будет

Будет работать. Поставить "постоянный момент" на ПЧ
Ну и доп.вентилятор.

Ещё вариант: изготовить новые шкивы соответствующих размеров.

Опустить то можно, но не забывайте о снижении мощности на валу такого двигателя при снижении частоты питающего напряжения. Может не потянуть привод. Вариант со шкивами более рабочий в таком случае.

Двигатель при этом не сможет дать и половины мощности.

Спасибо всем. Буду наверное новый покупать..

А я думаю ежели он был многократно перемотан, то мож и не потребляет он эти 100 кВт. Запитать его через ваш частотник (наблюдая первое время) и тем самым подарить ему вторую жизнь.

Горел он от того, что оператор ночной смены любит поспать, и в кастрюльку наливает мало воды. Масса становится слишком густой до тех пор, пока не выключится автомат.

Можно было о защите самим побеспокоится - хоть термодатчик бы нацепили, хоть защиту по току бы включали дополнительно.

Хотя так и может быть, но в общем заявление насколько смелое, настолько и некомпетентное.

Почему??? Механическая мощность есть произведение скорости и силы, то есть момента на валу и оборотов. Мы у двигателя выдающего номинальную мощность при скорости в 3000 Об/м снизили скорость до 1000 Об/м. Чтобы двигатель смог выдать туже мощность нужно увеличить момент на валу в три раза. Получится? Считаю не получится, при механической мощности менее половины от требуемой (100 -90 кВт) ток в обмотках превысит номинальный ток. Хотя сам не пробовал. Есть практические результаты? Поделитесь.

Шкивы то переточите!
При вращении 1000 об/мин "кастрюли" двигателем в 3000 об/мин Вы мощности в 3 раза выигрываете!

Присоединяюсь к варианту за шкивы. номинальный момент то у 3000ка в 3 раза меньше. Возможно изминением закона регулирования можно немного поднять момент на малых частотах, но не в 3 же раза.

Ставите ПЧ и работаете,и момент он будет держать и заданную скорость,только правильно выставить настройки и ни какие доп защиты не нужны.

А во сколько же? Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать характеристики конкретных двигателя и ПЧ.

Для упрощения пуска можно и гидромуфту поставить.

Тут и без характеристик понятно, что полную мощность не взять. Это как на машине ехать на четвертой передачи там где нужна вторая.
Следует учесть, что с снижением частоты, по закону регулирования, будет уменьшатся и напряжение. При попытке получить нужную мощность, ток превысит номинальный. Не факт, что двигатель, даже в режиме перегрузки, сможет дать такой момент.
Нужно, как писали выше, согласовать обороты двигателя с нагрузкой переделкой шкивов или установкой редуктора.

При всей резонности ваших аргументов закон регулирования с постоянной мощностью никто не отменял.

PS Насчет шкивов никто не возражает.

Где можно с этим ознакомится, так для саморазвития. Если Вас не затруднит, ссылку пожалуйста.

Вообще-то. надо читать учебники по ТАУ. https://msd.com.ua/teoriya-elektroprivoda/z...regulirovaniya/ Это, правда, первое попавшееся и не уверен. что лучшее. Но, кто ищет, тот найдет.

Теоретически то оно верно. Если не уменьшать напряжение, то при в три раза меньшей частоте момент будет в три раза больше потому, что ток ротора будет в три раза больше. Но во первых не уйдет ли в насыщение магнитная система. Но даже если не уйдет, то, врядли трехкратное превышение тока ротора не сожгет его. Кроме того увеличится и первичный ток. По первому загугленному паспорту частотника суммарно можно установить до +40% к стандартному напряжению(крайние значения уставок). Т.е. можно считать +40% ном.момента. Что там при этом будет с нагревом и не сработает ли ограничение по току я сказать затрудняюсь. С помощю многоточечной характеристики наверное можно заставить и номинальное напряжение подать во всем диапазоне, но я больше чем уверен, что защита по току сработает намного раньше, чем получим х3 от номинального момента.

Да, +40% это к тому напряжению которое уменьшено по закону U/f=const. Т.е. применяться оно будет начиная с некоторой пониженной частоты, потому, что повысить напряжение оно не может.

Здесь про это



Ничего не сказано.
Зато можно найти вот это:
Где говорится, что при снижение частоты нужно пропорционально уменьшать частоту. Причем при снижении частоты максимальный и номинальный момент также будут снижаться. Из этого следует: при снижении частоты вращения в три раза, удастся получить механическую мощность с двигателя, в долго временном режиме, менее 30%.

В таком случае извините за зря потраченное время. Доказывать вам что-то нет времени и желания.

При снижении частоты нужно пропорционально уменьшать напряжение.

Опечатка извиняюсь. Именно это и имел ввиду.


Скажите, а что здесь можно доказать?
Лучше посмотрите нагрузочную характеристику АД при частотном регулировании. Там номинальный и максимальный момент не растет, а снижается вместе с частотой. При всем своем желании, на пониженной скорости, он не сможет дать 3*Мном. Откуда мощности оставаться постоянной? Ну конечно можно ПЧ настроить на 20% мощности и он будет прекрасно работать пока скорость будет не менее 1/3 от номинальной. Но у ТС то другая задача.

Ничего. Всё уже доказано до нас. А вам тем более, пока для вас единственным законом частотного регулирования будет постоянство отношений напряжения и частоты. Могу только посоветовать повнимательнее рассмотреть вышеприведенные картинки.

Это при скалярном управлении. А если настроить ПЧ на векторное управление?

Речь идет о возможности асинхронного двигателя. Для решении задачи ТС ,нужно получить мощность с двигателя, примерно такую же как он дает на номинальных оборотах, но мощность нужно получить при оборотах в три раза меньше. При этом момент на валу двигателя вырастит в три раза. Ток в статоре и в роторе вырастит примерно во столько раз. Вопрос, во сколько вырастут тепловые потери в обмотках? Думаю никакой вентилятор не справится. Это без учета конструктивных особенностей асинхронного двигателя, возможно он не сможет дать 3х кратный момент даже при самой оптимальной регулировки. Так как известно, что максимальный момент АД превышает номинальный в 2 -2,5 раза. А дальше двигатель просто останавливается.
Уважаемый Tad назвал мои доводы не компетентными, мол есть закон регулировки с постоянной мощностью. Есть, только конкретно он больше ничего не говорит. Намекает:


Как не крути, при снижении частоты нужно уменьшать напряжение, хоть с каким законом регулирования. Иначе железо двигателя начнет уходить в насыщении, и резко вырастет потребляемый ток.
Просто нужно посмотреть на два двигателя одинаковой мощности, первый пускай будет 3000 об/м а второй 1000 об/м. Разница Вам сразу кинется в глаза.

Увеличить мощность двигателя в 3 раза

И обороты взять 3000 об/мин! А потом переточить шкивы для снижения оборотов до 1000 об/мин. Нормальное решение!

Уважаемые коллеги! Расскажу одну историю о попытке применения частотного преобразователя, свидетелем которой мне "посчастливилось" быть:

Ну и причём тут отдельно работающий механизм и параллельная работа насосов?
Да еще с работой одного насоса напрямую, а другого через ПЧ...
Они на один напорный трубопровод работали, да еще без обратных клапанов?

Абсолютно верно! Но ведь этим вопросом занимались очень "крупные специалисты", считающие себя корифеями в этой области, и которые даже слышать не хотели доводы Вани-дурачка...

А при том, что при снижении с помощью ПЧ оборотов АД мощностью 90 кВт 3000 об/мин до скорости вращения 1000 об/мин, сохранить ту же мощность 90 кВт не получится, какой бы метод частотного регулирования не использовался. Законы сохранения энергии неумолимы, и при снижении частоты и напряжения в конечном итоге уменьшается потребляемая энергия, а соответственно снижается и мощность на валу АД.
А почему при снижении оборотов путём замены шкивов мощность АД не уменьшается? Потому что в этом случае частота и напряжение питания АД останутся номинальными и работать он при этом будет с номинальной частотой вращения 3000 об/мин!
Однако лучше купить новый двигатель 100 кВт 1000 об/мин и не заниматься изобретением велосипеда.
Рекомендую для общего развития прочесть, изучить и добавить в закладки следующую очень толковую статью (перейти по ссылке).

это все ваши бурные фонтазии

И куда прикажете поставить двигатель мощностью 300 кВт вместо двигателя 100 кВт? Отдельное помещение для него пристроить? А об экономии электроэнергии вы не задумывались?

Можно попробовать пристроить к этому двигателю электромагнитную муфту с регулятором оборотов на нагрузке.

АД мощностью 90 кВт 3000 об/мин имеет заведомо меньший крутящий момент, чем АД 100 кВт 1000 об/мин, поэтому такой вариант не подойдёт. Электромагнитная муфта не может увеличить крутящий момент, она его может только уменьшить, как и мощность на выходе ЭМ. При этом АД 90 кВт 3000 об/мин возможно и запустится, но вращать мешалку не сможет, для этого надо переделывать шкивы!

Мощность трактора МТЗ-80 составляет 80 л.с. и мощность легкового автомобиля ВАЗ-2107 тоже 80 л.с. Однако МТЗ-80 может легко пахать плугами землю, а ВАЗ-2107 с двигателем такой же мощности не сможет даже сдвинуть эти плуги с места! Но если поставить двигатель от этих "Жигулей" на трактор "Беларус", то он сможет пахать землю как и с родным движком...

В теории, АД мощностью 90 кВт 3000 об/мин с помощью редуктора с коэффициентом передачи -3, либо уменьшив 3 раза диаметр шкива на валу ЭД может достичь характеристик АД 100 кВт 1000 об/мин.

Не совсем согласен. Управляемая муфта позволяет уменьшать скорость этого АД до 1000 об/мин, увеличив при этом момент на валу приблизительно 1,5 раза.
В станкостроении СССР успешно применялись коробки скоростей на базе ЭМ с большим диапазоном регулирования скоростей и вращающего момента на нагрузке.
В нашем случае, неизвестна скорость непосредственно бетономешалки, с помощью шкивов как она меняется. Скорость может быть в районе как 500 об/мин так и 1500 об/мин.

А кто сказал, что изначально на эту мешалку был правильно подобран двигатель? Сейчас стоит 100кВт/186А. Реальное потребление после пуска в пределах 130А. Не означает ли, что двигатель недогружен? Потребляемый ток близок к х/х. Сгорел он от неимения защиты, т.к. оператор мог проворонить долив воды, часто туда попадали посторонние предметы в виде арматуры или полена.
У меня был опыт обслуживания котельной. На сетевом контуре стояли 3 движка по 55 кВт. В работе всегда был один. Но с наступлением лета, когда отопление закрывали и было потребление только ГВС, этого движка становилось слишком много, был медленный теплосъём, перерасход газа и электроэнергии. Это никого особо не смущало, никто не вникал, пока я не предложил купить ПЧ. В зиму он работал на 45 Гц, а летом 23-25Гц, температура двигателя при этом снижалась, но возрастал шум. Окупился тогда ПЧ за 2 летних месяца.

Может быть дешевле организовать защиту от клина ЭД, защитив мешалку от попадания посторонних предметов? Если защиты от мусора отсутствует, то использовать АД с кз ротором нельзя, он в режиме заклинивания выходит из строя, постоянные и многократные срабатывания защиты тоже для ЭД нехорошо.

Нормальный стоит двигатель, на подобные механизмы надо ставить ЭД с запасом именно из-за человеческого фактора.
А вот почему не установить элементарную защиту на РТ40/200 - действительно вызывает вопросы !

Работаю недавно на этом предприятии, оборудования много и всё старое. Задачи решаются в основном по мере поступления. В каждый шкаф заглянуть ещё не успел, да и не зачем, т.к. уже знаешь что тебя там ждёт Исключить мусор невозможно. Поэтому нужно глобально подходить к защите.

Если "погоны" и финансы позволяют, то остальное "дело техники".
Удачи !

Тем более, в первую очередь надо защитить наиболее дорогостоящее оборудование, коим, думается, является ЭД. Его защита может быть как электрически так и механически.
eVgenicH, что за производство у вас там, если не секрет?

Извиняюсь, в отпуске был. Производство бумаги и картона.

Вы как обычно спутали мягкое с тёплым! Не электромагнитная муфта позволяет увеличивать крутящий момент, а коробка передач, управляемая ЭМ. Электромагнитная муфта - это всего лишь муфта сцепления.

Не совсем Ваня, вся коробка состоит из одних управляемых муфт скольжения. Где мной было сказано об ЭМ трения, для сцепления? Я говорил об ИМ с ЭМС и автоматическим регулятором скорости для обеспечения жестких механических характеристик.