Тезисы сообщения представителя ЗАО «ЭРАСИБ» Иванцова В.В. на совещании энергетиков ЗАО «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» на цементном заводе ОАО «МПЦ» 10-11 июля 2008 г.

1. Характеристика ЗАО «ЭРАСИБ»

• Основное направление деятельности ЗАО «ЭРАСИБ» – решение конкретных инженерно-технических задач по разработке и внедрению регулируемых электроприводов на производственных предприятиях.
• Специалисты ЗАО «ЭРАСИБ» занимаются разработкой и производством электроприводов с 1982 года.
• ЗАО «ЭРАСИБ» обеспечивает весь цикл производства продукции: разработка – проектирование – производство – испытания – поставка – наладка – сервисное обслуживание.
• Коллектив ЗАО «ЭРАСИБ» состоит из 78 человек, из них 37 человек – ИТР (электронщики, конструкторы, программисты, приводчики), в том числе три – кандидаты технических наук, два – доктора технических наук.
• В собственности 4700 м² производственно-офисных помещений. Производственные мощности включают участки монтажа печатных плат, механической обработки, окраски корпусов, сборки изделий, сертифицированную лабораторию испытаний.
• Электроприводы, произведенные в ЗАО «ЭРАСИБ», успешно работают на многих предприятиях РФ. 

2. Продукция ЗАО «ЭРАСИБ»

• «ЭРАТОН-М5» — транзисторные преобразователи частоты для асинхронных электродвигателей 0,4 кВ мощностью от 5 до 400 кВт.
• «ЭРАТОН-ФР» — частотно-регулируемые электроприводы для высоковольтных асинхронных двигателей с фазным ротором мощностью от 250 до 5000 кВт.
• «ЭРАТОН-ВНВ» — высоковольтные (6 кВ) преобразователи частоты мощностью от 200 кВт до 1600 кВт по двух трансформаторной схеме на базе ПЧ «ЭРАТОН-М5».
• «ЭРАТОН-В» - высоковольтные (3 и 6 кВ) преобразователи частоты мощностью от 1 МВт до 5 МВт по схеме: согласующий трансформатор – высоковольтный транзисторный инвертор напряжения.
• «ЭРАТОН-СЧУ» — станции частотного управления насосными агрегатами.
• «ЭРАТОН-Р» — роторные пускорегулирующие преобразователи для высоковольтных асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью от 200 до 1600 кВт.
• «ЭПТОН» — тиристорные преобразователи для электродвигателей постоянного тока мощностью от 88 до 3750 кВт.
• «ЭРАТОН-П1» — устройства плавного пуска для асинхронных электродвигателей мощностью от 11 до 200 кВт.

3. Особенности преобразователей частоты типа «ЭРАТОН» производства ЗАО «ЭРАСИБ»

• Разработаны для механизмов, требующих от ЧРП высокой перегрузочной способности и высокой динамичности по возмущающим факторам (краны, холодильники и т.д.).
• Располагают функциями самонастройки на двигатель и механизм, а также адаптации к тепловому режиму двигателя.
• Имеют высокую помехоустойчивость за счет оптоэлектронных средств связи контроллера с драйверами транзисторов.
• Имеют высокую степень защиты – возможность работы в запыленных средах цементного производства.
• Разработаны и внедрены варианты исполнения для работы вне помещений: от -40 до +40˚С.
• Комплектное исполнение – преобразователь частоты поставляется в комплекте со шкафом коммутационной и защитной аппаратуры (автоматы, контакторы, сетевые дроссели, фильтры) и специализированным пультом дистанционного управления.

4. Лицензии, сертификаты

• Сертификат соответствия № РОСС RU.АЯ79.В02195. Продукция электроприводы серии «ЭРАТОН-М5». ТУ 3416.006.047473972006, серийный выпуск.
• Сертификат соответствия № РОСС RU.МЕ24.В00543. Продукция электроприводы серии «ЭРАТОН-П1». ТУ2.024.04747397.01700 серийный выпуск.
• Сертификат соответствия № РОСС RU.АЯ79.В54366. Продукция электроприводы серии «ЭПТОН». ТУ 3431.004.0474739701 серийный выпуск.
• Лицензия ГОСАТОМНАДЗОРа РОССИИ № СО121010712 на право конструирования и изготовления оборудования для ядерных установок, радиационных источников, пунктов хранения ядерных материалов и хранилищ радиоактивных отходов.
• Разрешение Федерального горного и промышленного надзора России РРС35 №00087 на изготовление и применение электроприводов для технических устройств, эксплуатируемых на опасных производственных объектах.

5. Преобразователи частоты «ЭРАТОН-М5» для сети 0,4 кВ

5.1. Технические характеристики ПЧ «ЭРАТОН-М5»

• Мощность от 5 до 400 кВт.
• Перегрузка по току (моменту) от 1,2 до 2.
• Степень защиты IP21, IP54.
• Управление по вольт-частотной характеристике либо цифровое векторное управление
• Простая настройка и быстрый ввод в эксплуатацию.
• Автонастройка на параметры электродвигателя при запуске.
• Автоматический подхват двигателя на ходу.
• Программируемое число автоматических повторных запусков с архивацией отключений.
• Управление электроприводами, как с пульта местного управления, так и дистанционно.
• Встроенный таймер.
• Встроенный цифровой ПИД-регулятор.
• Четыре аналоговых и восемь цифровых входов.
• Последовательные интерфейсы RS-485, RS-232 (протокол MODBUS).

5.2. Модификации ПЧ «ЭРАТОН-М5»

• Преобразователи частоты для электроприводов насосов и вентиляторов
  • Мощность от 3 до 400 кВт
  • Управление по вольт-частотной характеристике
  • Возможность динамического торможения
  • Коэффициент перегрузки по выходному току преобразователя частоты (моменту нагрузки) 1,2 в течение 60 секунд
• Преобразователи частоты для общепромышленного электропривода
  • Мощность от 2,2 до 315 кВт
  • Управление по вольт-частотной характеристике либо векторное управление
  • Торможение с рассеянием энергии на резисторе либо динамическое торможение
  • Коэффициент перегрузки по выходному току преобразователя частоты (моменту нагрузки) 1,5 в течение 60 секунд
• Преобразователи частоты для крановых электроприводов подъема-спуска груза
  • Мощность от 1,5 до 132 кВт
  • Векторное управление
  • Коэффициент перегрузки по выходному току преобразователя частоты (моменту нагрузки) 2 в течение 60 секунд
• Преобразователи частоты с рекуперацией энергии в сеть
  • входной активный выпрямитель, обеспечивающий рекуперацию потока энергии от нагрузки в питающую сеть
  • работа электропривода в четырех квадрантах механической характеристики
  • экономия электроэнергии за счет возврата энергии в питающую сеть в генераторном режиме работы электропривода

5.3. Комплект поставки «ЭРАТОН-М5» на цементные заводы

• ПЧ «ЭРАТОН-М5» соответствующей мощности.
• Шкаф коммутации и защиты с сетевым трехфазным дросселем, RLC-фильтром защиты двигателя от перенапряжений, автоматами, обводным контактором, разъединителем.
• Специализированный пульт дистанционного управления.
• Блок торможения (в приводах с генераторным режимом электродвигателя).

5.4. Внедрения «ЭРАТОН-М5» на решетках холодильников (комплект согласно п.п. 5.3)

• ЧРП холодильников «Волга-50»
  • ОАО «Искитимцемент»: 8 ЧРП ЭРАТОН-М5-37-0-2 мощностью 37 кВт;
  • ОАО «Ульяновскцемент»: 8 ЧРП ЭРАТОН-М5-37-С-2 мощностью 37 кВт.
• ЧРП холодильников «Волга-75»
  • ОАО «Мальцовский портландцемент»:  8 ЧРП ЭРАТОН-М5-55-0-2 мощностью 55 кВт.

5.5. Результаты применения ЧРП типа «ЭРАТОН-М5» на решетках холодильников

• Обеспечено регулирование скорости решеток в широком диапазоне, что позволило поддерживать требуемую толщину слоя клинкера и повысить качество клинкера.
• Достигнута высокая надежность работы электропривода.
• Снижены простои оборудования из-за завалов холодильников, за счет этого достигнута экономия газа.
• Уменьшены эксплуатационные затраты.

5.6. Внедрение «ЭРАТОН-М5» на клинкерных транспортерах (комплект согласно п.п. 5.3)

• ОАО «Искитимцемент»
  • ЧРП клинкерного транспортера, который собирает клинкер с 4-х печей и транспортирует в склад (ПЧ «ЭРАТОН-М5» мощностью 55 кВт);
  • сокращены поломки конвейеров, уменьшены затраты на ремонт механической части конвейеров;
  • исключены завалы транспортеров.

5.7. Внедрение ЧРП «ЭРАТОН-М5» на шламовых насосах (комплект согласно п.п. 5.3)

• ОАО «Искитимцемент»
  • ЧРП шламового насоса с преобразователем ЭРАТОН-М5-132-0-1 мощностью 132 кВт
  • Достигнута равномерная подача шлама в печи, регулировка подачи шлама с высокой точностью, плавный пуск насоса, убрана кавитация насоса, обеспечивается экономия газа при обжиге клинкера в печи

5.8. Стоимость (с НДС) комплекта поставки согласно п.п. 5.3 для высоко моментных приводов холодильников, транспортеров (без блока торможения) в 2008 г. составляет

• ЧРП 37 кВт (Т=-25˚С+40˚С) - 380 тыс. руб.;
• ЧРП 45 кВт (Т=-10˚С+40˚С) - 390 тыс. руб.;
• ЧРП 55 кВт (Т=-25˚С+40˚С) - 450 тыс. руб.;
• ЧРП 110 кВт (Т=-10˚С+40˚С) - 550 тыс. руб.

5.9. Стоимость (с НДС) комплекта поставки согласно п.п. 5.3 (с блоком торможения) для высокомоментных главных приводов печей обжига клинкера с низковольтными (0,4 кВ) электродвигателями с фазным ротором мощностью 250 кВт 750 об/мин (ЗАО «Белгородский цемент) в 2008 г. составляет 1810 тыс. руб.

6. Частотно-регулируемый электропривод «ЭРАТОН-ФР»

6.1. Технические характеристики ЧРП «ЭРАТОН-ФР»

• Преобразователь частоты «ЭРАТОН-ФР» устанавливается между цепью ротора асинхронного двигателя с фазным ротором и питающей сетью взамен пусковой резисторно-контакторной станции.
• Пусковая роторная станция сохраняется в горячем резерве, что повышает надежность электропривода.
• «ЭРАТОН-ФР» регулирует момент и скорость высоковольтного асинхронного двигателя с фазным ротором (АД ФР) за счет введения регулируемой ЭДС в цепь ротора без потерь мощности в резисторах.
• «ЭРАТОН-ФР» обеспечивает:
  • плавный пуск асинхронного электродвигателя с минимальным током;
  • плавное, безударное регулирование скорости электродвигателей в диапазоне 1:70 без датчика скорости и положения вала двигателя;
  • точность поддержания частоты вращения в установившихся режимах 0,01nном;
  • перегрузку по моменту электродвигателя 1,5 Мном в течение 60 сек;
  • быстродействие регулирования момента электродвигателей не менее 2Мном/сек;
  • равномерное распределение нагрузки между двумя электродвигателями;
  • рекуперативное торможение с указанными выше параметрами;
  • регулирование скорости АД ФР выше синхронной.

6.2. Преимущества «ЭРАТОН-ФР»

• По сравнению с ЧРП с преобразователем частоты в статоре высоковольтного электродвигателя ЧРП «ЭРАТОН-ФР»:
  • имеет меньшую стоимость за счет меньшего напряжения ротора и, соответственно, меньший срок окупаемости;
  • не требует замены двигателя с фазным ротором;
  • обеспечивает режим рекуперативного торможения и высокие динамические показатели электропривода с пульсирующим моментом нагрузки.

6.3. ГПП с ЭРАТОН-ФР-630-2 для ЗАО «Белгородский цемент»

• Электродвигатель АКЗ 13-62-8УХЛ4 630 кВт 750 об/мин.
• Согласно ТЗ ЧРП должен обеспечить плавный пуск и регулирование оборотов от 70% до 115% синхронной скорости АД ФР.
• Контейнерное размещение ЧРП рядом с электродвигателем при Т=-40+50˚С.
• Комплект поставки ЧРП
  • преобразователь частоты ЭРАТОН-ФР-630-2 с ПДУ;
  • комплектная трансформаторная подстанция КТП-ПК-630-6/0,4;
  • контейнерный модуль типа «Север»;
• Цена комплекта поставки с ПНР 5770 тыс. руб.
• Срок поставки оборудования – декабрь 2008 г.

6.4. ГПП с ЭРАТОН-ФР-320-2 для ООО «Ангарский цементный завод»

• Электродвигатель ГПП АКЗ 12-39-6УХЛ4, 320 кВт, 1000 об/мин.
• Плавный пуск и регулирование оборотов АД ФР от 30% до 100%
• Шкафное размещение оборудования в РП-380 при Т=-10+40˚С.
• Цена с ПНР 2500 тыс. руб.
• Срок поставки оборудования – ноябрь 2008 г.

6.5. ЧРП с ЭРАТОН-ФР-320-2 для ЗАО «Осколцемент»

• Два электродвигателя на печи типа АК4-400ХК-6У3 (315 кВт 1000 об/мин).
• Плавный пуск и регулирование оборотов АД ФР от 40% до 100%.
• Выравнивание загрузки электродвигателей.
• Плавная остановка печи без маятниковых колебаний.
• Шкафное размещение в опоре печи.
• Цена с ПНР 4760 тыс. руб. без учета стоимости согласующего трансформатора.

Однолинейная схема двухдвигательного ГПП с ЧРП ЭРАТОН-ФР-320-2

7. Предложения к внедрению ЧРП производства ЗАО «ЭРАСИБ» на цементных заводах

7.1. На базе имеющегося опыта применения на цементных заводах предлагаем поставку низковольтных ЧРП типа «ЭРАТОН-М5»

• для приводов решеток холодильников;
• шламовых насосов;
• вентиляторов холодильников;
• вентиляторов аспирации цементных мельниц;
• клинкерных транспортеров;
• главных приводов печей обжига с низковольтными электродвигателями и др.

7.2. На базе опыта разработок ЧРП для ЗАО «Белгородский цемент», ООО «Ангарский цементный завод», ЗАО «Осколцемент» предлагаем поставку частотно-регулируемых электроприводов типа «ЭРАТОН-ФР»

• для главных приводов печей обжига клинкера с высоковольтными электродвигателями с фазным ротором;
• для дымососов с высоковольтными электродвигателями с фазным ротором.

7.3. На базе имеющегося опыта применения ЧРП типа «ЭРАТОН» в других отраслях промышленности предлагаем применять на цементных заводах следующие типы ЧРП:

7.3.1. Крановые ЧРП «ЭРАТОН-М5»

• предназначены для использования в механизмах подъема всех видов подъемных кранов, предъявляющих высокие требования к перегрузочной способности на низких скоростях и динамичности по возмущающему воздействию – активному моменту сопротивления нагрузки;
• могут применяться для электроприводов на базе асинхронных двигателей не имеющих на валу датчиков положения (частоты вращения);
• обеспечивают максимальные моменты от 160 до 250% от номинального;
• в сочетании с устройством рекуперативного выпрямления или при оснащении тормозным резистором обеспечивают глубокое регулирование скорости во всех четырех квадрантах механических характеристик;
• электроприводы выполняют настраиваемые функции логического управления исполнительными устройствами крана, в частности – тормозом;
• располагают функциями автоматической самонастройки на двигатель и механизм, а также адаптации к тепловому режиму двигателя;
• кроме стандартного набора защит, реализуют интеллектуальную защиту от перегрузки механизма подъема и обусловленной ей возможности падения груза. Срабатывание защиты обеспечивает надежное наложение тормоза при распознавании аварийной ситуации;
• имеют повышенную помехоустойчивость благодаря использованию оптоэлектронных устройств связи контроллера с драйверами силовых транзисторов.

Электроприводы «ЭРАТОН-М5» для кранов прошли промышленные испытания и в настоящее время функционирует в производственном режиме на механизмах главного и вспомогательного подъема технологических кранов Братского алюминиевого завода.

7.3.2. Высоковольтные ПЧ «ЭРАТОН-ВНВ»

• Напряжение сети 3 и 6 кВ
• Диапазон мощностей 0,2 – 1,6 МВт
• Двух трансформаторная схема:
  • Понижающий трансформатор 6/0,4 кВ
  • Низковольтный ПЧ ЭРАТОН-М5
  • «Синусный» фильтр
  • Повышающий трансформатор 0,4/6 кВ
• Сухие (ТСЗГЛ) либо масляные (ТМГ) трансформаторы
• Относительно малая стоимость
• Внедрен ЭРАТОН-ВНВ-6-315 в г. Ачинске (насос).

Ближайшие перспективы внедрения ПЧ «ЭРАТОН-ВНВ» на цементных заводах

• ОАО «Искитимцемент»:
  • ЧРП для вентилятора среднего (общего) дутья холодильника «Волга-50» с АД КЗ типа ДАЗО4-400У-6У1 (6 кВ 400 кВт);
  • Задача ЧРП: экономия электроэнергии.
• ОАО «Ульяновскцемент»:
  • ЧРП электрофильтра печи №2 с двумя электродвигателями АД КЗ типа ДАЗО4М- 560-8У1 (630 кВт 750 об/мин);
  • Задача ЧРП: экономия электроэнергии.

Предложения к внедрению ПЧ «ЭРАТОН-ВНВ» на цементных заводах

• На дымососах с высоковольтными асинхронными электродвигателями с КЗ ротором
• На шламовых насосах с высоковольтными электродвигателями

7.3.3. Высоковольтные ПЧ «ЭРАТОН-В»

• Один входной трансформатор
• Многоуровневый инвертор напряжения на Н-мостах
• Напряжение 3 и 6 кВ
• Диапазон регулирования частоты от 1 до 100 Гц
• Диапазон мощностей от 1 до 5 МВт
• Управление по вольт-частотной характеристике или векторное управление
• Высокие коэффициент мощности и КПД – 0,97
• Высокое качество выходного напряжения – низкий коэффициент гармоник
• ПЧ «ЭРАТОН-В» мощностью 1000 кВт внедрен на заводе НЗХК г. Новосибирск

 Перспективы внедрения «ЭРАТОН-В» на цементных заводах

• Станции безударного пуска высоковольтных электродвигателей различной мощности и различного типа (асинхронных с КЗ ротором и синхронных), получающих питание от одной подстанции:
  • преобразователь частоты «ЭРАТОН-В» устанавливается на подстанции и поочередно запускает все высоковольтные электродвигатели (синхронные и асинхронные), питающиеся от данной подстанции;
  • ПЧ «ЭРАТОН-В» по сравнению с устройствами безударного пуска на базе инверторов тока позволяет пускать электродвигатели любого типа, что создает экономию затрат на оборудовании СБП, т.к. не требуется дополнительное устройство для пуска асинхронных электродвигателей;
  • ПЧ «ЭРАТОН-В» потребляет из сети только активную мощность для создания пускового момента электродвигателя и формирует синусоидальный ток в обмотках электродвигателя, что также создает преимущество по сравнению с СБП на базе инвертора тока.

Проект СБП для ОАО «Мальцовский портландцемент»

• Два СД типа СДМ 15-49-6 (1600 кВт).
• Четыре АДКЗ типа ДАЗО (400 кВт).
• ПЧ ЭРАТОН-В-6-2000-2 – 1 шт.
• Цена СБП 15655 тыс. руб. с рабочим проектом и ПНР

Однолинейная схема СБП 2-х синхронных электродвигателей 1600 кВт и четырех асинхронных электродвигателей 400 кВт для ОАО «Мальцовский портландцемент»

7.3.4. Станции частотного управления «ЭРАТОН-СЧУ»

• Автоматическое и ручное управление группой насосных агрегатов, работающих на общую магистраль
• Одна станция может управлять группой до 5 насосов
• Автоматическое поддержание технологического параметра
• Согласование частот и фаз при переключении двигателя на сеть
• Автоматический ввод резерва

 Перспективы внедрения «ЭРАТОН-СЧУ» на цементных заводах

• СЧУ насосов подачи шлама.
• СЧУ водонасосной станции забора технической воды.
• СЧУ станции оборотного водоснабжения.

7.3.5. Преобразователи пускорегулирующие роторные «ЭРАТОН-Р»

• Предназначены для плавного пуска промышленных механизмов, приводимых в движение высоковольтными асинхронными двигателями с фазным ротором
• Может применяться для замены морально устаревших контактных пусковых роторных станций и бесконтактных пусковых устройств типа УПТФ (ЭПТФ)
• Обеспечивает функцию выборки люфтов, зазоров и "преднатяжения", а также высокую плавность пуска без скачков тока двигателя и момента электропривода.
• Могут использоваться как в одно-, так и в многодвигательных электроприводах
• Возможность выравнивания нагрузки в многодвигательном режиме
• Штатно обеспечивают продолжительную работу электроприводов на пониженной скорости (при соответствующем выборе мощности роторных сопротивлений)
• Реализуют следующие виды защит:
  • максимально-токовая;
  • тепловая – от длительной токовой перегрузки (время-токовая);
  • от обрыва фазы ротора;
  • от превышения, недопустимого снижения напряжения или обрыва фазы питающей сети системы управления;
  • от обрыва и короткого замыкания блока резисторов;
  • от перегрева силовых транзисторных и тиристорных модулей;
  • от неуспешного пуска.

Структурная схема ПЧ «ЭРАТОН-Р»