Э­лек­троп­ри­вод дви­га­те­ля пос­то­ян­но­го то­ка – но­вое рож­де­ние в ус­ло­ви­ях кри­зи­са

В последние лет 10-15 лет всвязи с бурным развитием преобразовательной техники считалось, что привод постоянного тока малоперспективен и обречен на вымирание. В условиях экономического спада электропривод постоянного тока вновь стал актуален. 

Тезис о неперспективности двигателей постоянного тока связан, прежде всего, с массовым производством преобразователей частоты для асинхронных электродвигателей. Считалось, что с ростом производства частотных преобразователей их цена будет падать, что мы и наблюдали да недавнего времени. Однако в настоящее время производство преобразователей частоты достигло «потолка» и цена, по-видимому достигла того предела ниже которого уже не упадет – для этого просто исчерпаны все технологические возможности производства.

Несмотря на большие успехи в развитие частно-регулируемого привода (ЧРП) переменного тока, цена для двигателей мощностью 100 кВт и более остается по-прежнему высокой и поэтому в условиях приближающегося (или уже наступившего) экономического кризиса, многие заказчики обратили свой взор на двигателя постоянного тока.

В самом деле, практически на любом крупном предприятии можно найти в «загашнике» двигателя постоянного тока – пусть залежавшиеся, запылившиеся, не первой свежести, но вполне рабочие (пусть даже после некоторого ремонта). Остается вопрос в приобретении устройства управления для него – тиристорного преобразователя. Какова же цена этого преобразователя и когда целесообразно его применение?

На рисунке 1 приведена зависимость стоимости преобразователя частотно-регулируемого привода (ЧРП) и преобразователя для электропривода постоянного тока (ЭПТ) от мощности электродвигателя.

Рисунок 1 Зависимость цены комплетного привода от мощности электродвигателя

Для преобразователя частоты переменного тока (кривая ЧРП) характерна практически линейная зависимость цены от мощности двигателя.

Для тиристорного электропривода (кривая ЭПТ) характерна высокая «начальная» стоимость, то есть цена для двигателей малой мощности (до 30 кВт) – гораздо выше стоимости ЧРП, далее по мере роста мощности двигателя цены обоих преобразователей сравниваются на отметке 50-70 кВт, а далее чем больше мощность, тем ниже цена привода постоянного тока (ЭПТ). Такое положение дел объясняется внутренним устройством обоих приводов, которое мы сейчас рассматривать не будем – это не цель настоящей статьи – скажем лишь, что наиболее целесообразно применение электропривода постоянного тока для двигателей мощностью 100 кВт и более.

Рассмотрим конкретный пример модернизации – пусть необходимо регулирование частоты вращения двигателя мощностью 200 кВт.

Для привода переменного тока капитальные затраты составят: преобразователь частоты 400-500 тыс рублей плюс необходимо приобретение асинхронного двигателя – это еще 400-500 тыс. рублей; итого суммарные затраты составят 800-1000 тыс. рублей.

В случае привода переменного тока: будем считать, что электродвигатель имеется в наличие плюс необходимо приобретение тиристорного привода стоимостью 200 тысяч рублей, что и составит итоговую стоимость капитальных затрат.

И хотя двигатель постоянного тока справедливо считается менее надежным и более затратным в обслуживании, в условиях сокращающихся доходов предприятий выбор в пользу привода постоянного тока зачастую вполне разумный вариант сокращения издержек. Поэтому чем глубже кризис, тем больше интерес к приводу постоянного тока.

Российским производителем электроприводов для двигателей постоянного тока является компания «Звезда Электроника». Фирма по техзаданию Заказчика разрабатывает и производит преобразователи под маркой ТРС (тиристорный регулятор скорости для двигателя постоянного тока), обеспечивающих выполнений задач управления ДПТ: плавный пуск, регулирование скорости, реверс, торможение. Все преобразователи фирмы помимо выполнения основных функций имеют:

  • жидкокристаллический дисплей с индикацией параметров (напряжение и ток цепей якоря и возбуждения, аварийные сообщения, программируемые параметры)
  • кнопочную панель управления для программирования устройства;
  • электронные защиты – от перегрузки, короткого замыкания, потери фазы, перегрева радиатора охлаждения и т.д.           

На фотографии представлен один из преобразователей, выполненный по индивидуальному заказу.

Рисунок 2 Шкаф управления (тиристорный регулятор скорости) для двигателя постоянного тока