Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Układ Leonarda w sprężarce – historia z utrzymania ruchu

4910 wyświetleń, 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.

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.
31 grudnia 2019 / Kategoria: , , , , ,

Reklama

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Dyrektywa Ecodesign – od 1 lipca 2020r.

Dyrektywa Ecodesign – od 1 lipca 2020r.

>KLIKNIJ<

Cobot – co to właściwie jest?

Cobot – co to właściwie jest?

>KLIKNIJ<

Mają link do innowacyjnego biznesu

Mają link do innowacyjnego biznesu

>KLIKNIJ<

Napęd elektryczny na Wielkich Jeziorach

Napęd elektryczny na Wielkich Jeziorach

>KLIKNIJ<

Jak zgrać dane z panelu HMI Weintek na pendrive?

Jak zgrać dane z panelu HMI Weintek na pendrive?

>KLIKNIJ<

NEED – polski przekaźnik programowalny

NEED – polski przekaźnik programowalny

>KLIKNIJ<

Jak powstają PRZENOŚNIKI I TRANSPORTERY przemysłowe? – Fabryki w Polsce

Jak powstają PRZENOŚNIKI I TRANSPORTERY przemysłowe? – Fabryki w Polsce

>KLIKNIJ<

DWI Motion – Dawid Wróblewski | Twój ekspert w dziedzinie napędów

DWI Motion – Dawid Wróblewski | Twój ekspert w dziedzinie napędów

>KLIKNIJ<

[Nagranie] Live o czujnikach w automatyce przemysłowej

[Nagranie] Live o czujnikach w automatyce przemysłowej

>KLIKNIJ<

Nowy CSO w B&R

Nowy CSO w B&R

>KLIKNIJ<

Wszystko o HMI (Human-Machine Interface), co automatyk powinien wiedzieć

Wszystko o HMI (Human-Machine Interface), co automatyk powinien wiedzieć

>KLIKNIJ<

Pompa osiowo-tłokowa A17F(N)O serii 10

Pompa osiowo-tłokowa A17F(N)O serii 10

>KLIKNIJ<

Jak powstają NOWOCZESNE OGRODZENIA? Fabryki w Polsce

Jak powstają NOWOCZESNE OGRODZENIA? Fabryki w Polsce

>KLIKNIJ<

Silnik 3 fazowy – przekaźnik nadzorczy jako strażnik silnika

Silnik 3 fazowy – przekaźnik nadzorczy jako strażnik silnika

>KLIKNIJ<

Przed nami fala przemysłowych innowacji

Przed nami fala przemysłowych innowacji

>KLIKNIJ<

Precyzja i doskonała organizacja, czyli Rittal dla linii pakujących CPS Case Packaging System

Precyzja i doskonała organizacja, czyli Rittal dla linii pakujących CPS Case Packaging System

>KLIKNIJ<

Lenze Polska Sp. z o.o.

Lenze Polska Sp. z o.o.

>KLIKNIJ<

Prosta automatyzacja z chwytakiem Co-act EGH SCHUNK

Prosta automatyzacja z chwytakiem Co-act EGH SCHUNK

>KLIKNIJ<

PLC i bazy SQL – prosta integracja

PLC i bazy SQL – prosta integracja

>KLIKNIJ<

Autonomiczny robot mobilny – co to jest?

Autonomiczny robot mobilny – co to jest?





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Sterowniki kompaktowe, modułowe i zintegrowane, CODESYS V3 (programowanie, wizualizacja, komunikacja), Krótkie cykle czasowe, EtherCAT, BACnet (opcjonalnie), Modbus, CANopen, Porty szeregowe: RS232, RS485, 2 konfigurowalne karty Ethernet, W...
  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy
  • Łatwe w obsłudze narzędzie do diagnostyki i wdrażania nowych rozwiązań mapp Cockpit firmy B&R to zaawansowane, a zarazem łatwe w użyciu narzędzie do uruchamiania maszyn i usuwania ewentualnych usterek. Rozwiązanie – oparte na standardow...
  • Monitorowanie obciążenia i rozdział potencjałów w jednym kompletnym rozwiązaniu To innowacyjny system dystrybucji napięcia 24 V DC zapewniający monitorowanie obciążenia i dystrybucję potencjałów w jednym kompletnym rozwiązaniu. Bezawaryjna ...
  • Przy użyciu flexROOM® można szybko i łatwo realizować automatykę budynkową na potrzeby biur i budynków administracyjnych, zgodną z obowiązującymi normami i efektywną energetycznie. flexROOM® to szeroki wachlarz rozwiązań dla automatyki budy...
  • PR200 to uniwersalne i łatwe w obsłudze urządzenie zaprojektowane w plastikowej obudowie do montażu na szynie DIN jako alternatywa dla PLC. Przekaźnik jest dostępny w kilku wersjach dla napięcia stałego i przemiennego. Jest wyposażony w cyf...