Подключение к одному преобразовател частоты двух двигателей

Подключение к одному преобразовател частоты двух двигателей

При проектировании и модернизации электропривода с частотными преобразователями часто возникает необходимость решения задачи по подключению 2-х или более двигателей к одному преобразователю частоты. Такие схемы используются в вентиляционных системах, каскадных установках водоподачи, приводе станков и другого оборудования.

Существует несколько вариантов условий:

• Требуется подключить 2 идентичных электродвигателя, соединенных параллельно.
• Необходимо реализовать поочередную работу нескольких разных двигателей, работающих на разных участках технологической цепочки с различной нагрузкой.
• Требуется подключение 2-х двигателей, отличающихся по мощности.

Подключение 2-х одинаковых электродвигателей

Преобразователь частоты переводят в режим скалярного управления. При работе на общую нагрузку, валы электродвигателей соединяют скользящей муфтой. Токи обмоток двигателя при этом должны быть равны. Для защиты рекомендуется устанавливать тепловые реле, которые подключают к дискретному входу частотника. Компания Danfoss выпускает также частотники со встроенными устройствами защиты. Включать в цепь “электродвигатель – частотный преобразователь” коммутирующие электроаппараты запрещается.

Подключение двигателей с разными характеристиками

При подключении разных электродвигателей частотный преобразователь также включают в скалярный режим. Электродвигатели защищают тепловыми реле. При покупке частотника важно наличие функции управления разными двигателями, при этом параметры электрических машин (такие как номинальное напряжение, число полюсов) должны совпадать. При одновременной работе 2 двигателей с существенно разной нагрузкой и частотой вращения, рекомендуется применять 2 ПЧ.

Поочередное подключение электродвигателей

При использовании неспециализированного преобразователя частоты для поочередного управления несколькими приводами необходимо:

• Предусмотреть блокировку переключения при работающем электродвигателе. Все коммутации нужно производить при переводе частотника в режим “Останов”.
• Реализовать защитное отключение ПЧ до отключения контакторов или переключателей при пропадании напряжения в выходной цепи.

Компания Danfoss выпускает несколько серий специальных частотных преобразователей для управления несколькими электродвигателями. Все необходимые для этого функции реализованы в программном обеспечении и аппаратной части ПЧ. Работу каждого привода можно запрограммировать в настройках. ПЧ имеет встроенные тепловые реле и соответствующие входы и выходы.

Применение таких устройств избавляет от необходимости фазировки двигателей, расчетов характеристик частотника, необходимости устанавливать дополнительные коммутирующие и защитные аппараты, а также гарантирует корректную работу приводов во всех предусмотренных режимах.

Как синхронизировать два двигателя двс

Два однотипных или разных электродвигателя способны работать на один вал. Такой многомашинный электропривод поможет решить некоторые инженерные задачи и применяется для:

Работа двух двигателей на один вал может быть использована как с двумя двигателями в одинаковых режимах работы, так и в разных. Кроме этого, также применяются разнородные электродвигатели (асинхронный, двигатель постоянного тока).

Идентичность механических характеристик является необходимым условием для нормальной работы двух двигателей в одинаковых режимах.

1. Работа двух двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением:

Как видно из приведенного графика, всегда существует некоторое расхождение характеристик. Это явление вызвано отличием величин сопротивлений якорной цепи. В таком случае, для выравнивания характеристики, в цепь якоря второго двигателя нужно ввести дополнительное сопротивление (подобранное) для увеличения угла наклона прямой. Так же, несовпадение мех. характеристик может быть вызвано различной величиной магнитного потока, что происходит из-за неидентичности электрических машин (при сборке). Необходимо включить некоторое сопротивление, магнитный поток ослабнет и возрастет угловая скорость.

2. Работа на один вал ДПТ ПВ (последовательное возбуждение):

Благодаря большой крутизне характеристик, разница величины нагрузки двигателей не велика. Именно поэтому двигатель постоянного тока с ПВ наиболее приспособлен для работы на одном валу.

3. Совместная работа асинхронных двигателей (АД):

В этом случае расхождение механических характеристик АД обусловлено лишь различными сопротивлениями обмоток ротора (асинхронный двигатель с фазным ротором). Для реализации такого ЭП производят подбор двух одинаковых электрических машин.

4. Совместная работа двигателей, работающих в различных режимах:

Конструкция применяется с целью получения специальных искусственных характеристик.В случае, когда двигатели очень сильно отличаются друг от друга, возможен переход одного из них в генераторный режим:

Работа 2 ДПТ на один вал (генератор-двигатель «Г-Д») представляется простой схемой подключения электрических машин:

При реализации приведенной схемы можно произвести хорошее торможение в обоих направлениях движения, вращения. Полученная искусственная характеристика имеет вид:

Если же ДПТ включить в двигательный режим (2), а АД в генераторный (1), то механическая характеристика будет несколько специфичной:

Можно ли поставить двигатель большей мощности и/или объёма и как?

В интернете в последние годы много говорят о двигателе, и многие сталкиваются с его заменой. При этом одни утверждают, что двигатель с недавних пор – это номерной агрегат, другие – что это запчасть и ни на что не влияет, регистрировать его отдельно при замене не нужно и так далее. А ещё у многих автолюбителей появляется желание заменить мотор на более мощный и с большим рабочим объёмом. Насколько это правомерно и возможно, инструкцию по такой замене мы приведём в статье.

Что такое двигатель по закону 2021 года?

Итак, начнём мы с того, что двигатель – это номерной агрегат. Доказывать это даже не нужно – на любом силовом агрегате выбит номер, он вписывается в ПТС и учитывается при регистрации в ГИБДД.

Но в то же самое время двигатель – это запчасть, и такой его статус не исключает статуса номерного агрегата. Да, мотор является номерной запчастью, если так лучше звучит.

Можно ли сегодня ставить более мощный двигатель?

Можно, но сложно! Фактически в 2021 году допустимо поменять мотор на другой – с большей мощностью, но проблем у вас (а, возможно, уже и не у вас) не будет, если не внесёте такие изменения официально в ГИБДД, только до тех пор, пока никто не узнает о такой замене. А узнать могут:

1. инспекторы ДПС на дороге, если заглянут под капот специально сверить номер двигателя с числящимся в базе ГИБДД,
2. если решите провести регистрационные действия, когда автомобиль требуется представить на осмотр на площадку Госавтоинспекции,
3. когда продадите авто, новый владелец просто не сможет поставить его на учёт (перерегистрировать) на себя.

Что запрещает?

Всё дело в том, что Приказ №399 говорит о том, что регистрации не подлежат транспортные средства, у которых номера агрегатов не соответствуют представленным документам на них:

• обнаружены признаки скрытия, подделки, изменения, уничтожения идентификационных номеров транспортных средств, номеров узлов и агрегатов (кузова, рамы, кабины, двигателя), идентифицирующих транспортное средство, либо подделки представленных документов, несоответствия транспортных средств и номерных агрегатов сведениям, указанным в представленных документах, или регистрационным данным, а также при наличии сведений о нахождении транспортных средств, номерных агрегатов в розыске или представленных документов в числе утраченных (похищенных), за исключением транспортных средств с измененной маркировкой транспортных средств и номерных агрегатов в результате естественного износа, коррозии, ремонта или возвращенных собственникам или владельцам после хищения, при условии их идентификации;.

Аннулирование регистрации за заменённый двигатель

А пункт 59 Приказа №399 предусматривает, что если даже во время эксплуатации автомобиля обнаружены признаки, перечисленные в цитируемом выше пункте 3 Регламента, то регистрация таких автомобилей подлежит аннулированию. Это происходит следующим образом:

1. инспектор останавливает вас на дороге, проводит сверку номеров агрегатов – такое право ему даёт пункт 109 Регламента,
2. обнаруживает признаки замены двигателя на более мощный, тогда как в базе значится иной (даже если модели моторов совпадают, необходимо вносить изменения в ПТС, и без таких изменений ездить нельзя),
3. пишет рапорт на имя начальника о наличии оснований для прекращения регистрации в связи с заменой двигателя на более мощный – вообще замены силового агрегата,
4. его начальник принимает решение о снятии машины с регистрации,
5. если вас поймают в следующий раз за рулём снятого с учёта авто, то изымут свидетельство о регистрации и госномера, а машину отправят на штрафстоянку.

Но всё вышеописанное только в том случае, если вы не поменяете документы на менянный мотор. А как это сделать, давайте разбираться!

Как правильно поставить мотор с другими техническими характеристиками?

Это очень сложно, дорого, но возможно. Правда, настолько дорого, что возможен вариант рассмотрения покупки более мощного автомобиля с родным двигателем, нежели внесение таких изменений.

Первое, что нужно прояснить, автомобиль – это конструктивная система, состоящая из агрегатов, узлов, деталей и других частей. Конструкция автомобиля регламентирована производителем, и вносить изменения в неё просто так запрещают ГИБДД в пункте 7.18 Основных положений ПДД. Но чтобы внести изменения, они должны быть подтверждены испытаниями для подтверждения безопасности дорожного движения с такими изменениями. Производитель вашей машины такие испытания провёл, но только с тем мотором, который и устанавливает с завода.

Если же вы ставите более мощный двигатель с большим рабочим объёмом, оборотами и так далее – иными характеристиками, то нужно официально провести внесение изменений в конструкцию с получением подтверждения безопасности таких изменений. Без этого разрешения в ГИБДД не получить!

Как внести изменения с более мощным мотором?

Как мы уже писали выше, сделать это достаточно сложно. Полная инструкция с внесением изменений в конструкцию описана в нашей специальной статье об этом. Если вкратце, то необходимо:

1. получить формальное разрешение ГИБДД на изменения (оно выдаётся всем),
2. пройти предварительную экспертизу на возможность внесения изменений; экспертиза может постановить в том числе, что новый двигатель с большей мощностью вовсе нельзя ставить на данную модель авто – не соответствуют иные агрегаты (коробка, трансмиссия, подвеска, например),
3. если экспертиза будет пройдена успешно, то снова обратиться в ГИБДД и подать заявление на внесение изменений с заключением предварительной экспертизы,
4. внести изменения – установить меняемый мотор – в сертифицированной организации,
5. получить декларацию о внесённом изменении,
6. снова пройти экспертизу,
7. пройти техосмотр,
8. зарегистрировать со всеми документами изменения в ГИБДД.

Только после этого можно официально ездить с неродным двигателем, который мощнее стокового.

Стоимость всей процедуры у экспертов варьируется в зависимости от модели машины, но составляет от 60 до 100 тысяч и более рублей.

Если я не собираюсь продавать машину?

Есть такое устоявшееся выражение среди автолюбителей – вечный учёт автомобиля. Он применяется к транспортным средствам, на которые:

• наложены ограничения регистрационных действий приставами или иными органами,
• внесены изменения, которые не зарегистрированы или которые невозможно зарегистрировать: более мощный двигатель, если экспертиза показывает, что небезопасно его устанавливать, кенгурятники и прочие детали.

На практике 2021 года сотрудники ГИБДД на дороге очень редко сверяют номерные обозначения моторов. Поэтому, если не планируете продавать автомобиль, а отъездить на нём до конца его дней, то фактически можно поставить двигатель большей мощности и рабочего объёма. Но знайте, что формально это незаконно.

Своп: как поменять мотор на более мощный и не разориться

Положим, у вас есть любимая машина. Все с ней хорошо, и все устраивает, кроме одного — двигателя. Вот спать не можете, нужен другой. А машину менять не хотите. Или, допустим, эта модель с желанным мотором не выпускалась… Что ж, выход тут один: нужен «своп» — замена мотора. Кстати, в английском языке слово swap дословно означает сделку или обмен.

Операция эта сложная, затратная и требующая объемной бумажной волокиты. Но — вполне возможная и интересная. Этот рассказ — о том, как это бывает, и какие сюрпризы подстерегают смелых автовладельцев.

Задача бывает очень разной по объему работ, количеству кастомных деталей, по степени вмешательства в конструкцию машины и так далее, но обычно ограничена рамками сохранения оригинального кузова машины с минимальными переделками. Возможны и совершенно экстремальные варианты, с установкой в переднеприводные машины продольно-расположенных моторов с приводом на задние колеса, с серьезной переделкой моторного щита, макетированием оконечностей машины для облегчения и расширения пространства под двигатель, но это скорее уникальные проекты по изменению авто, а не собственно замена только силового агрегата.

Зачем это нужно? Иногда – для того, чтобы получить более мощный автомобиль, у которого в ПТС прописаны «лошади» штатного. Вообще по закону замену силового агрегата положено фиксировать в ГИБДД, но практика такова, что этим пренебрегают. Инспекторы даже в МРЭО не всегда могут отличить моторы «на глаз», а о тех, кто дежурит на улицах, и говорить не приходится. Именно после «свопа», чаще всего, можно увидеть в объявлении о продаже надписи вроде «мощность 300 сил, в ПТС 120». Не будем комментировать моральную и юридическую сторону таких поступков и просто констатируем факт.

Второй вариант – это просто установка более мощного мотора с регистрацией в ГИБДД. Представьте себе, есть и такие, кому не хочется проблем с законом и проще платить ежегодный налог.

Третий вариант – замена по мере износа старого мотора или из-за его врожденной проблемности. Так, очень частая «жертва свопа» — это Mazda RX-8, куда вместо родного роторно-поршневого двигателя ставят «обычный».

Самый «простой» из всех сложных

Пожалуй, самый простой «своп» — это замена на мотор, который на эту модель устанавливался. Иногда не на эту комплектацию, или только на машинах до или после рестайлинга, но устанавливался штатно, на заводе.

Как мы уже говорили, такой «своп» — это относительно просто. Мотор стыкуется с одной из штатных коробок передач, устанавливается на штатные же крепления, если необходимо — с заменой подрамника, на него ставятся нужные колесные приводы и иногда ступицы, система охлаждения, подключается штатная электрическая «коса» моторного отсека, приборная панель, блок управления двигателем (ECU)… В общем, все несовпадающие детали меняются на нужные, от машин с таким двигателем.

Несмотря на кажущуюся простоту, операция получается затратной, особенно если нет так называемого «донора» — машины, с которой эти части снимаются. Покупка нужных комплектующих в розницу и новыми выходит обычно дороже, чем покупка мотора или даже машины целиком. Причем работа может застопориться из-за какой-нибудь мелочи, вроде других трубок тормозной системы, или споткнуться о необходимость замены рулевой рейки, блока АБС, передней панели и прочих «неожиданных» вещей.

Объем переделок может оказаться неожиданно большим и в этом случае, так что перед такой операцией стоит серьезно поработать с каталогами на машину и выяснить, какие именно детали придется заменить. И найдется куда приложить творческие усилия, ведь не всегда нужно придерживаться именно заводских спецификаций, возможны и отклонения.

И пускай так не появляются какие-то совсем уникальные комплектации, но следующий владелец может оказаться изрядно озадачен таким «конфигом». Машина после «свопа» в дальнейшем потребует заказа запчастей не «по каталогу» да и мастера могут изрядно удивиться непривычным сочетаниям.

В качестве примеров таких модификаций можно привести установку двигателя c20xe на Opel Vectra А, таковым не оснащенный, вживление двигателя M52 в различные BMW в кузове E36, или же более серьезный вариант той же BMW, но с двигателем от М3. Еще раз повторив связку Opel-BMW, можно добавить установку агрегата x18xe1 в маленький Opel Tigra B (взамен стандартного x16xel меньшего объема), «пересадку» опелевского x30xe в Vectra B и серьезного «бээмвэшного» V8 M60 в модели BMW в кузове E34.

Уровень выше

Немного сложнее — вариант «свопа» на мотор конструктивно близкий, но все же не устанавливавшийся на машину. Например на простенький Opel Vectra B можно поставить под капот мотор c20xe на 150 сил или 204-х сильный c20let с Vectra A и Calibra, вместо x20xev (кстати, c20let можно поставить и на Corsa с Tigra). У них одинаковый блок цилиндров, а коробка передач и привода совместимы, как и крепления мотора.

Или более современный вариант: вместо z22se можно поставить турбированный мотор B207 с Saab или Vectra C, эти моторы тоже имеют одинаковый блок цилиндров и устанавливаются с теми же КПП и креплениями. В отличии от замены на штатный мотор тут уже не обойтись одной лишь установкой деталей «по бумажке» — при всем желании придется вживлять новую проводку, новые датчики, новый блок управления и стыковать с прочей штатной электроникой, сваривать новую выхлопную систему и много чего еще. Часто придется искать «совместимую» КПП, если мотор заметно мощнее прежнего. Ну и множество «мелочей», количество которых может зашкаливать.

Продолжая тему «свопа» в немецких автомобилях, стоит упомянуть установку двигателей BMW M60/M62 на «трешки» в кузове E36/E46, а также двигателя Mercedes E113 на модели марки в кузове W202-W203. Ну а «на сладкое» можно перейти к «японцам» и добавить обожаемое всеми укомплектовывание двигателями 1JZ-GTE и 2JZ-GTE таких автомобилей, как Lexus IS200-IS250, Mark II/Corona, Supra и прочих заднеприводных Тойот и Лексусов.