Шкаф станции управления электродвигателем

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к шкафам станций управления, содержащим конструктивные элементы, обеспечивающие защиту электродвигателей.
Достаточно широкое распространение получили станции управления электродвигателями, содержащие активные фильтрокомпенсирующие устройства на входе и синусные фильтры на выходе.
Применение активного фильтрокомпенсирующего устройства и силового активного фильтра позволяет предотвратить аварийные отключения, остановку техники и турбинное вращение.
Конструкция с установленным рядом со станцией отдельно стоящим фильтром не обеспечивает в достаточной мере надежность работы станции при выходе из строя активного фильтрокомпенсирующего устройства. Также в таком случае необходимо отдельно настраивать данное оборудование, обеспечивать его совместимость со станцией управления и предусматривать дополнительное место под отдельно стоящее активное фильтрокомпенсирующее устройство, а также создавать внешние подключения, что ведет к дополнительному расходу кабелей и повышает вероятность повреждения таких подключений внешними механическими воздействиями.
Использование же синусных фильтров на выходе как механизмов, улучшающих условия эксплуатации электродвигателей, является довольно распространенным конструктивным решением. Известны различные вариации таких решений.
Известна полезная модель, содержащая шкаф и электросистему с синусным фильтром, отличающаяся тем, что синусный фильтр расположен в отдельном изолированном отсеке шкафа, выполненном с системой индивидуального микроклимата [Пат.RU 89782, МПК Н02Н 7/08. Станция управления электродвигателем / О. А. Бычков, А.В. Прозоров, А.Н. Ягодник; заявитель ООО «НПО «Эталон»». - 3. №. 2009129471/22; заявл. 30.07.2009; опубл. 10.12.2009]. Однако, в данной полезной модели не в достаточной мере предусмотрены механизмы, обеспечивающие предотвращение аварийных отключений и остановки техники, что негативно сказывается на эффективности работы оборудования.
Известной также является станция управления электродвигателями [3. №2003125022/09, МПК H02H 7/08. Станция управления погружным электродвигателем / М. А. Таранов и др.; заявитель ФГОУ ВПО АЧГАА. - Заявл. 11.08.2003; опубл. 27.02.2005], содержащая преобразователь, состоящий из выпрямителя и инвертора с системой управления, отличающаяся тем, что используется принцип преобразования переменных синусоидальных токов в переменные синусоидальные токи при помощи промежуточного выпрямляющего звена и инвертирующего звена с широтно-импульсной модуляцией, позволяющий сохранять работоспособность погружного электродвигателя при возникновении несимметрии напряжений питающей сети, для этого используется четырехфазный силовой мостовой выпрямитель, вход которого подключен к питающим фазам электрической сети и нулевому проводу, а выход соединен с входом сглаживающего емкостного фильтра, выход сглаживающего емкостного фильтра соединен с силовым входом силового трехфазного транзисторного инвертора напряжений, силовой выход которого подключен к питающим клеммам погружного электродвигателя, управляющие входы силового трехфазного транзисторного инвертора напряжений подключены к выходам микроконтроллерного блока управления, также к выходам микроконтроллерного блока управления подключен блок индикации выходной частоты и датчики управления режимами работы погружного электродвигателя, к выходу сглаживающего емкостного фильтра подключен вход импульсного блока питания, выход которого подключен к питающим клеммам микроконтроллерного блока управления.
Использование в изобретении активного выпрямителя также не обеспечивает достаточного уровня надежности работы оборудования, предотвращение аварийных отключений и остановки техники, что негативно сказывается на эффективности работы оборудования.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является шкаф станции управления [Пат.RU 36576, МПК H02B 1/00. Шкаф станции управления электродвигателями / В.И. Лепехин, В.А. Савинов, В.В. Секирин; заявитель ЗАО «Электон». - 3. №. 2003125995/20; заявл. 26.08.2003; опубл. 10.03.2004], в котором размещены средства управления и индикации, силовая аппаратура, дроссельный отсек, устройство терморегулирования, включающее блок вентиляции, установленный на задней стенке шкафа и соединенный с воздуховодом, расположенным между боковыми стенками шкафа, в которых выполнены отверстия для выхода воздуха, вентиляторы, установленные внутри шкафа, а также радиатор, встроенный в воздуховод поверхностью с элементами, рассеивающими тепло, на поверхности радиатора, обращенной во внутренний объем шкафа, размещены элементы силовой аппаратуры, отличающийся тем, что дроссельный отсек представляет собой замкнутую полость, охватывающую входную часть воздуховода, соединяющую блок вентиляции с воздуховодом в центральной его части, а вентиляторы, обеспечивающие подачу воздуха в дроссельный отсек, размещены в верхней части дроссельного отсека. В данном изобретении, как и в предыдущих аналогах, не в достаточной мере предусмотрены механизмы, обеспечивающие предотвращение аварийных отключений и остановки техники, что негативно сказывается на эффективности работы оборудования.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и эффективности работы электрического оборудования.
Полезная модель характеризуется следующей совокупностью существенных признаков. Шкаф станции управления электродвигателем, представляющий собой корпус трехстороннего обслуживания, выполненный в виде вертикально ориентированного прямоугольного параллелепипеда, обеспечивающий возможность размещения средств управления, индикации, элементов силовой аппаратуры и их подключения, содержащий также автоматический выключатель станции управления электродвигателем и синусный фильтр, расположенный в отдельном отсеке, механизм электрической блокировки дверей, а также концевые датчики, препятствующие запуску станции. Шкаф содержит отсек для установки активного фильтрокомпенсирующего устройства, которое может включать в себя, по меньшей мере, реактор, блок трубчатого электронагревателя, панель электроники, один блок вентилятора, силовой блок, блок конденсаторов, независимый автоматический выключатель, блок ограничителя перенапряжений, блок трансформатора тока, при этом шкаф станции управления электродвигателем выполнен таким образом, чтобы обеспечить все соединения между станцией управления электродвигателем и активным фильтрокомпенсирующим устройством внутри указанного шкафа, а подключение станции управления электродвигателем к сети осуществить через данное активное фильтрокомпенсирующее устройство.
Полезная модель объясняется, но не ограничивается чертежом, на котором представлен общий вид шкафа станции управления электродвигателем (фиг.).
На фиг. представлены следующие позиции: станция управления электродвигателем, 1, активное фильтрокомпенсирующее устройство, 2.
Таким образом, конструкция технологична, обеспечивает повышение надежности и эффективности работы электрического оборудования.
Данная компактная и эргономичная конструкция позволяет производить быструю замену комплектующих, минимизируя простои в работе. Конструкция дает возможность полностью использовать мощность генератора, снизить потери от высших гармоник и реактивных токов. Применение встроенного активного фильтрокомпенсирующего устройства и силового активного фильтра позволяет предотвратить аварийные отключения, остановку техники и турбинное вращение. Кроме того, персонал не вынужден устанавливать отдельное активное фильтрокомпенсирующее устройство и настраивать его под используемую станцию управления, что может сопровождаться некорректной настройкой, что повышает эффективность работы.
Полезная модель обеспечивает также сокращение длины силовых кабелей и размещение их внутри защищающего от повреждений корпуса, что, в свою очередь, повышает надежность и, соответственно, эффективность работы электрического оборудования.
При выходе из строя активного фильтрокомпенсирующего устройства станция продолжает работать, отключается лишь внутренняя часть встроенного активного фильтрокомпенсирующего устройства.
Конструкция также характеризуется возможностью независимого отключения активного фильтрокомпенсирующего устройства.
Данный шкаф можно использовать в пустыне, тропиках, на морских платформах и т.д.