Автоматизація тиристорних станцій керування вентиляційними установками

Безперервне регулювання частоти обертання вентиляторів залежно від температури повітря в приміщенні реалізується тиристорними станціями керування ТСУ-2-КЛУ3 та МК-ВАУ3. Блок-схема станції керування МК-ВАУЗ зображена на рисунку 2.2.4. Уставка температури задається за датчиком ЗДТ. Контроль температури повітря в приміщенні виконується датчиком RK, який подає сигнал на міст порівння МП. Із МП через підсилювач-демодулятор ПД сигнал потрапляє на вузол зміщення ВЗ. Він містить резистори, на які діють задатчики: базової напруги ЗБН, диференціала на допустиме зниження температури ЗД, мінімальної напруги ЗМН, яку можна подавати на статор елек­тродвигуна. Із вузла зміщення ВЗ сигнал надходить на систему імпульсно-фазового управління тиристорами СІФУ. Цей сигнал коригує інший сигнал, який поступає від блока живлення БЖ до блока тиристорів кожної із фаз БТ.

Автоматизація мікроклімату установкою "Кліматика-1”. Кількість вентиляторів у комплекті установки залежить від розрахункової подачі повітря і може коливатися від 6 до 24. Крім вентиляторів, до комплекту входять автоматичні вимикачі для кожного вентилятора та станція керування ТСУ-2-КЛУЗ.

Станція керування забезпечує плавне регулювання частоти обертання асинхронних електродвигунів витяжних вентиляторів з метою автоматичного підтримання температури повітря у виробничих сільськогосподарських приміщеннях. Номінальний струм станції — 63 А, діапазон регулювання вихідної напруги — 6:1, відхилення температури від заданого значення, що викликає зміну вихідної напруги від мінімального до найбільшого значення, дорівнює 4 ⁰С. Система керування споживає не більш ніж 40 Вт.

Рисунок 2.2.4. Блок схема станції керування МК-ВАУ3.

Пристрій ТСУ-2-КЛУЗ ("Кліматика -1") являє собою тиристорний регулятор напруги з цифровою системою керування на інтегральних мікросхемах, який забезпечує плавну зміну вихідної напруги за принципом фазового регулювання залежно від значення температури повітря в приміщенні. Передбачено ручний та автоматичний режими керування. Пристрій складається з 2 ящиків: блока регулятора, до якого входить силовий блок та блок керування, і блока перемикача. Останній виконує функції обвідного пристрою, а також захисту пристрою від коротких замикань. При положенні перемикача режиму роботи "Н" — некерований режим напруга подається на електродвигуни, обминаючи пристрій регулювання. У положенні "Р" — регульований режим двигуни одержують живлення з блока тиристорів.

Блок регулятора конструктивно виконаний у вигляді ящика одностороннього обслуговування. Особливістю конструкції ящика є те, що силові тиристори змонтовані на одному груповому охолоджувачі з застосуванням спеціальних діелектричних прокладок з високою теплопровідністю.

У силовому блоці встановлені шість силових тиристорів, захисні RС - ланцюжки, трансформатори системи керування, вузол захисту від перенапруги. Блок керування складається з двох друкованих плат та панелі керування. (рис 2.2.5.). На панелі керування розміщені основні органи керування та сигналізації: резистор та блок перемикачів діапазонів "Установка температури"; блок перемикачів "Датчики" та "Ручне", положення "1", "2" якого відповідають кількості під'єднанних термоперетворювачів (датчиків) в автоматичному режимі роботи, а положення "Ручне" — ручному режиму роботи пристрою; резистор "Мінімальна напруга", резистор та лампа "Аварійне відхилення температури", резистор "Ручне керування".

Датчиками температури є термоперетворювачі типу ТСМ (до 2 шт.), що ввімкнені паралельно і розподілені по довжині приміщення. Функціональна схема пристрою наведена на рис. 2.2.5, де прийняті такі позначення: БР — блок регулятора, БП — блок перемикача, ТП — термоперетворювачі, БС — блок силовий, БК — блок керування, ІП – імпульсна плата, CPC — система регулювання та сигналізації, СІФУ — система імпульсно-фазового керування, ПІ — підсилювач імпульсів.

Силовий блок складається з трьох пар тиристорів типу Т123-250-9-41, що ввімкнені зустрічно - паралельно. Для захисту тиристорів від перенапруг мережі та комутаційних перенапруг у силовому блоці є спеціальний вузол захисту, що складається з RС - кіл та варисторів. Тут же встановлений трансформатор живлення системи керування та синхронізації імпульсів керування з фазами мережі живлення.

Рис. 2.2.5. Функціональна схема пристрою " Кліматика”.

Модернізована тиристорна станція керування типу ТСУ-КЛУЗ призначена для роботи в системі "Климат-4М" і виконує ті самі функції. Основна її відмінність — застосування в системі керування мікро-ЕОМ, що відносить дану станцію до продукції особливої складності. Пристрій забезпечує чотири режими роботи: ручний, програмування, автоматичний та "Обвід".

У ручному режимі ступені частоти обертання задає оператор.

У режимі програмування здійснюється ввід у постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) даних настроювання, які визначають роботу в автоматичному режимі.

В автоматичному режимі виконується регулювання частоти обертання електровентиляторів у функції температури повітря в приміщенні.

У режимі "Обвід" здійснюється вимикання силового блока тиристорів та панелі керування, а під'єднання навантаження до мережі виконується через автоматичні вимикачі. Пристрій у режимі програмного керування може здійснювати зміну заданої температури в приміщенні до 90 діб, що забезпечує температурний режим протягом циклу вирощування молодняку, коли відповідно до його росту температура утримання зменшується.

Силовий блок, що складається з шести тиристорів, аналогічний пристрою ТСУ-2КЛ. Панель керування включає однокристальну мікро-ЕОМ і виконує функції формування імпульсів керування тиристорами та виконав.

Системи вентиляції, опалювання, освітлення птахівничих і тваринницьких господарств нормально функціонують тільки при ефективному регулюванні. Установки регулювання мікроклімату і освітлення виробництва ТСУ-ЗКЛ, ТСУ-4КЛ забезпечують паралельне функціонування всього устаткування з оптимальним результатом.

Станція управління ТСУ-4КЛ призначена для плавного регулювання швидкості обертання асинхронних електродвигунів витяжних вентиляторів (типа ВО-7.1) з метою автоматичної підтримки заданої температури повітря у виробничих і сільськогосподарських приміщеннях.(рис 2.2.6).

Пристрій являє собою тиристорний регулятор з мікропроцесорною системою управління, забезпечуючий плавну зміну вихідної напруги за принципом фазного регулювання залежно від значення температури повітря. Крім плавного регулювання швидкості обертання асинхронних двигунів витяжних вентиляторів, в ТСУ-4КЛ передбачена можливість управління 3-ма групами додаткових вентиляторів (типа ВО-12.5) як в ручному, так і в автоматичному режимах.

У ТСУ-4КЛ передбачені наступні можливості:

• автоматичний, ручний режими роботи і режим обвід (вентилятори безпосередньо підключені до мережі);
  
• управління припливними клапанами в ручному режимі і автоматичному (при наявності сервопривода із зворотним зв'язком);
  
• управління теплогенератором;
  
• можливість підключення 3-х датчиків (один зовнішній або датчик вологості);
  
• декілька типів вимірювання температури;
  
• декілька типів індикації параметрів;
  
• установка режимів «ЗИМА», «ЛІТО»;
  
• установка режиму «ЦИКЛ»;
  
• установка режиму «КАЛЕНДАР»;
  
• підключення зовнішньої аварійної сигналізації;
  
• захист від обриву і неправильного чергування фаз живлячої мережі;
  
• автоматичне скидання аварії при короткочасних провалах живлячої мережі або з інших причин.
  

Рисунок 2.2.6. Схема підключення пристроїв до станції керування ТСУ-4КЛ

Технічна характеристика ТСУ-4КЛ :

Номінальна напруга силового ланцюга - 380В.

Допустиме відхилення номінального значення вхідної напруги від - 10 до + 10%.

Номінальний струм - 40А

Номінальна частота силового ланцюга - 50Гц

Діапазон регулювання вихідної напруги - не менше 6 :1

Потужність споживана системою управління - не більш 40Вт

Коефіцієнт корисної дії - не менше 98%

Ступінь захисту -1Р54

Габарити блоку регулятора . ширина -240мм, довжина 400мм.

Пристрій призначений для роботи в умовах: температура повітря при експлуатації від 10°С до плюс 40°С; відносна вогкість повітря 80 % при 20 °С.