Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Układ Leonarda w sprężarce – historia z utrzymania ruchu

autor: Mateusz1010.

Pewnego dnia jako Utrzymanie Ruchu dostaliśmy zadanie uruchomienia po postoju sprężarki, będącej solidną radziecką konstrukcją. Dokumentacja była dostępna jedynie po rosyjsku (sporządzona została cyrylicą). Jakby mało było niespodzianek, w sterowaniu zastosowano układ Leonarda. Coś, co my – młodzi inżynierowie automatycy i elektrycy – na laboratoriach traktowaliśmy jako przeżytek i ,,sztukę dla sztuki’’. Obecnie w dobie napędów energoelektronicznych faktycznie taki układ przeszedł do lamusa, ale niektóre układy dalej działają i są wykorzystywane. A my – utrzymanie ruchu – mamy obowiązek je znać, naprawiać i konserwować.

Geneza powstania

Od początku stosowania silników elektrycznych istniała konieczność regulacji prędkości obrotowej maszyny. Obroty silnika DC można regulować przez zmianę rezystancji obwodu twornika (od nominalnej w dół) lub wzbudzenia (od nominalnej w górę) oraz zmianę napięcia zasilającego. Obroty silnika AC pierścieniowego można regulować przez zmianę rezystancji wirnika, zaś klatkowego tylko poprzez zmianę częstotliwości napięcia zasilającego. Oczywiście stosowanie rezystorów przynosi straty w postaci energii traconej jako ciepło.

Co jednak w sytuacji, gdy potrzebujemy płynnej i szerokiej możliwości regulacji prędkości obrotowej napędu, a sposób ma być jak najbardziej ekonomiczny? Przed takim wyzwaniem stanęli inżynierowie pod koniec XIX wieku. Falowników i innych przekształtników wtedy jeszcze oczywiście nie było. Rozwiązanie znalazł Harry Ward Leonard w 1891 roku.

Budowa układu

 Główną zaletą układu jest płynna regulacja prędkości napędu. Bezpośrednio z niej wynika główna wada, czyli układ potrzebuje minimum trzech (!) maszyn – dwóch silników i prądnicy. Silnik asynchroniczny M1 napędza obcowzbudną prądnicę prądu stałego G2, która jest źródłem napięcia dla obcowzbudnego silnika prądu stałego M2, będącego właściwym napędem. Potrzebne jest jeszcze źródło napięcia wzbudzenia dla prądnicy G2 – z zewnętrznego źródła albo (a jakże!) czwarta maszyna w układzie – wzbudnica G1, będąca również prądnicą, tylko samowzbudną. Podstawowy układ Leonarda stanowią zatem silnik AC, silnik DC, prądnica obcowzbudna i prądnica samowzbudna. Połączenie elektryczne G2– M2 bywa nazywane wałem elektrycznym.Schemat układu Leonarda

Mechanizm działania

 Regulacja prędkości silnika w tym układzie odbywać się może na kilka sposobów. Najprościej regulujemy wzbudzenie prądnicy G2, co zmienia napięcie zasilające silnik M2 i pozwala regulować prędkość od zera do wartości powyżej nominalnej (podobnie jak układy tyrystyrowe). Do tego można dodatkowo regulować wzbudzenie samego silnika M2, co pozwoli uzyskać dokładniejszą regulację.

Zastosowanie

Układ Leonarda stosowano tam, gdzie istniała potrzeba regulacji prędkości obrotowych dużych napędów. Przeważnie były to windy, dźwigi i inne maszyny wyciągowe. W moim zakładzie układ Leonarda jest zastosowany do regulacji prędkości obrotowej sprężarki. Silnik AC jest silnikiem 6 kV.

Podsumowując, układ Leonarda jest dość prostym, ale zajmującym dużo miejsca układem do regulacji prędkości. Obecnie został zastąpiony przez układy energoelektroniczne, ale w wielu miejscach jeszcze z powodzeniem układy te pracują i warto mieć podstawową wiedzę na temat tego rozwiązania sprzed prawie 130 lat.

A w sprężarce wymieniliśmy m.in. taki przekaźnik (wyprodukowany w latach 70.) na nowy – też z lat siedemdziesiątych (!).

Przekaźnik zdemontowany ze sprężarki

Źródła:

http://www.newimiue.ipnet.pl/dokumenty/E-20.pdf

https://bezel.com.pl/2018/08/01/maszyny-pradu-stalego

 

Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Grudzień 2019

Nagrodę Voucher na szkolenie + kubek termiczny + zestaw gadżetów

dostarcza ambasador konkursu, firma Mitsubishi Electric.



31 grudnia 2019 / Kategoria: , , , , ,

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Co ma wspólnego sterownik PLC WAGO z układem sterowania pneumatycznego lub hydraulicznego?

Co ma wspólnego sterownik PLC WAGO z układem sterowania pneumatycznego lub hydraulicznego?

>KLIKNIJ<

Nowe roboty w ofercie YAMAHA

Nowe roboty w ofercie YAMAHA

>KLIKNIJ<

SILNIK WIELOTŁOKOWO OSIOWY O ZMIENNEJ CHŁONNOŚCI A1OVER SERIA 52

SILNIK WIELOTŁOKOWO OSIOWY O ZMIENNEJ CHŁONNOŚCI A1OVER SERIA 52

>KLIKNIJ<

Fabryka Przyszłości – rozwijaj się dzięki technologii

Fabryka Przyszłości – rozwijaj się dzięki technologii

>KLIKNIJ<

DBS60I-W – firma SICK prezentuje nowy enkoder dla branży spożywczej z opatentowaną technologią „Deflector Shield”

DBS60I-W – firma SICK prezentuje nowy enkoder dla branży spożywczej z opatentowaną technologią „Deflector Shield”

>KLIKNIJ<

BEYOND – zawsze ponad standard

BEYOND – zawsze ponad standard

>KLIKNIJ<

Sterowanie Węzłem Cieplnym w Rabczańskiej Spółdzielni Mieszkaniowej

Sterowanie Węzłem Cieplnym w Rabczańskiej Spółdzielni Mieszkaniowej

>KLIKNIJ<

Monitoring zużycia mediów w Domach Studenckich Politechniki Wrocławskiej

Monitoring zużycia mediów w Domach Studenckich Politechniki Wrocławskiej

>KLIKNIJ<

Jakie trendy będą wyznaczać kierunki zsieciowanej fabryki jutra?

Jakie trendy będą wyznaczać kierunki zsieciowanej fabryki jutra?

>KLIKNIJ<

SmartRunner Matcher — jeden czujnik, wiele zastosowań

SmartRunner Matcher — jeden czujnik, wiele zastosowań

>KLIKNIJ<

Ocena ryzyka niezbędnym elementem każdej aplikacji wykorzystującej robota współpracującego

Ocena ryzyka niezbędnym elementem każdej aplikacji wykorzystującej robota współpracującego

>KLIKNIJ<

Nowe przetworniki ciśnienia i różnicy ciśnień gotowe na Przemysł 4.0

Nowe przetworniki ciśnienia i różnicy ciśnień gotowe na Przemysł 4.0

>KLIKNIJ<

LKAB Malmberget inwestuje w wydajność głęboko pod ziemią

LKAB Malmberget inwestuje w wydajność głęboko pod ziemią

>KLIKNIJ<

Mikroskopy cyfrowe w branży elektronicznej

Mikroskopy cyfrowe w branży elektronicznej

>KLIKNIJ<

Oszczędzaj energię i tym samym pieniądze!

Oszczędzaj energię i tym samym pieniądze!

>KLIKNIJ<

Mitsubishi rozdaje falowniki, iPada, głośniki i vouchery na szkolenia!!!

Mitsubishi rozdaje falowniki, iPada, głośniki i vouchery na szkolenia!!!

>KLIKNIJ<

Technologia push-in oraz inne usprawnienia ułatwiające pracę z przekaźnikami

Technologia push-in oraz inne usprawnienia ułatwiające pracę z przekaźnikami

>KLIKNIJ<

Sterowniki PFC200 do zarządzania produkcją energii z OZE

Sterowniki PFC200 do zarządzania produkcją energii z OZE

>KLIKNIJ<

Jakie narzędzia znajdziesz w skrzynce automatyka?

Jakie narzędzia znajdziesz w skrzynce automatyka?

>KLIKNIJ<

Zastosowanie modeli uczenia maszynowego może być łatwe, nawet bez wiedzy eksperckiej w zakresie nauki o danych

Zastosowanie modeli uczenia maszynowego może być łatwe, nawet bez wiedzy eksperckiej w zakresie nauki o danych

Reklama



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Inteligentny chwytak równoległy SCHUNK EGI z certyfikowanym interfejsem PROFINET-IRT został zaprojektowany z myślą o rozmaitych wymagających zastosowaniach z zakresu przenoszenia w branży elektronicznej, farmaceutycznej i laboratoryjnej. Te...
  • ROUTER VPN EWON COSY 131 Zapewnia sprawny i prosty w obsłudze zdalny dostęp do dowolnego urządzenia Kompatybilność z najważniejszymi markami i protokołami sterowników PLC (m.in. Siemens, Allen-bradley, Omron…) Szybie zarządzenie roote...
  • 799 PLN
    Szkolenie jest wprowadzeniem do systemu sterowania PSS4000 i środowiska programowania PAS4000. W jego trakcie omówiona zostanie zarówno struktura sprzętowa, jak i programowanie, a także diagnostyka kompletnego systemu sterowania. Poruszane ...
    Czas trwania: 8h
    Link: Terminy
  • 0 PLN
    Szkolenie oparte na TwinCAT 3 dotyczące systemu bezpieczeństwa w automatyce procesowej. Czego nauczysz się na tym szkoleniu? Na tym szkoleniu uczymy Cię jak stworzyć logikę systemów bezpieczeństwa dla automatyki procesowej w najczęściej spo...
    Czas trwania: 1 dzień
  • SCADA z wbudowanym serwerem sieci Web i routerem, bez licencji, bez limitów rejestrów! Brzmi dobrze? A to dopiero początek! Jest to urządzenie umożliwiające zarządzanie zarówno w sieci lokalnej jak i przez Internet z komputera, bądź urządze...
  • Przeznaczony do pracy na wolnym powietrzu EMC / ekranowany Zakres zastosowania Budowa instalacji przemysłowychBudowa maszynTechnika grzewcza i klimatyzacyjnaElektrownie Dla przemiennika częstotliwości zasilającego 3 – fazowe silniki A...