+7 (812) 418-34-95 Санкт-Петербург       +7 (495) 984-54-41 Москва
27.02.2018 11:58:17
Разное / Комментарии
РЖД-Партнер

Новые методы БТИЗ-управления: электрическое подключение – оптическая передача

Проектирование промышленных электроприводов для автоматизированных произ-водственных процессов сложно представить без электродвигателей. Полупровод-никовые элементы БТИЗ применяются для управления мощными электрическими приводами, а для соединения с требуемой изоляцией служат полимерные оптиче-ские волокна. Однако, это решение характеризуется чувствительностью и требует пространства. Компания HARTING предлагает новый компактный вариант решения для управления на основе БТИЗ.
Энергопотребление используемых в технологиях привода электродвигателей может достигать нескольких киловатт и даже мегаватт. При постоянной частоте вращения технология управле-ния достаточно проста. Но часто необходимо регулирование частоты вращения двигателя, что сразу усложняет данную задачу.

Там, где применяются режимы высокой мощности, например, в регуляторах тяги поездов или движительных установках судов, управление частотой вращения выполняется полупроводни-ковыми БТИЗ-элементами. Они обеспечивают переключение высоких нагрузок при очень низ-кой мощности привода. Поскольку установленные требования к изоляции и напряжению очень высоки, необходимые для БТИЗ-управления сигналы передаются по полимерным оптическим волокнам (POF). В настоящее время необходимо шесть плат привода с БТИЗ для управления фазой 2 трехфазного двигателя. Волоконно-оптические соединения обеспечивают передачу сигналов без помех и соответствующую электрическую изоляцию.

В частности, в локомотивах, обеспечивается резервирование БТИЗ, поэтому резервные компо-ненты могут выполнять функции платы контроллера, и функциональность системы сохраняется в случае сбоя БТИЗ. Такие же возможности гарантированы при двукратном увеличении рассто-яния оптической передачи. При этом в прошлом для соединения контроллера и платы привода должны были применяться отдельные волокна. Электрооптическое преобразование сигналов выполняют приемопередатчики на печатной плате, их оптические контакты служат для соеди-нения волокон. Каждое оптическое волокно имеет отдельный порт со встроенным приемопере-датчиком на плате привода и на плате контроллера. Используемое ранее решение требовало большого пространства для установки всех передающих и принимающих элементов на плате контроллера, что обуславливало слишком большие размеры платы.

Другой недостаток заключается в том, что соединение различных полимерных оптических во-локон должно выполняться в правильном месте при обслуживании и монтаже. Так, необходимо отдельное подсоединение каждого волокна к плате привода и к плате контроллера. Такое рас-положение должно выполняться поочередно, и процесс требует времени и внимания. Для обеспечения правильной работы необходимо исключить перепутывание передающих и прием-ных линий.

Для гарантии качества поверхности конца волокна требуется заводская готовность используе-мых кабелей и их отдельная установка пользователем на площадке.

Как правило, оптические элементы были изначально разработаны для промышленного приме-нения в расширенном диапазоне температур и при повышенных вибрациях, но при этом была предусмотрена только простая компенсация натяжения волокон. Кроме того, важным требова-нием является надлежащая защита оптического соединения от загрязнений. Поэтому в отклю-ченном состоянии обязательно использовать предохранительную крышку.

Установка дополнительных компонентов на плате контроллера с оптическими элементами не представлялась возможной, поскольку в то время не было поддержки повторной пайки. Следо-вательно, в случае неисправности приемопередатчика требовались отсоединение, замена всей платы со всеми контактами и повторное соединение. Это приводило к дополнительным расхо-дам и повышало трудоемкость.

При взаимодействии с известными производителями железнодорожного транспорта компания HARTING разработала решение, основанное на принципе передачи с переносом приемопере-датчиков платы контроллера в подключаемый модуль. Так реализована интеграция оптических соединений по принципу "электрическое подключение – оптическая передача".

Для электрического подключения и корпуса системы компания HARTING использовала реше-ния серии DIN 41612. Корпус DIN изготавливается из литого цинка и соответствует повышен-ным требованиям к прочности и электромагнитной совместимости для применения в железно-дорожном секторе. Обеспечивается возможность прямого или углового расположения кабелей, поэтому предусмотрена оптимальная защита от перегибов и компенсация натяжения волокон. Кроме того, на печатной плате в корпусе DIN можно установить комплект резисторов и разде-лительных конденсаторов для безошибочного управления оптическими элементами и полной помехоустойчивости. Электрические контакты серии DIN 41612 также характеризуются устой-чивостью к износу, вызванному микровибрациями, они испытаны и утверждены к применению на железнодорожном транспорте.

Активный оптический модуль POF позволяет заказчику подключить до 16 оптических каналов одновременно в компактном исполнении узла. Соответственно, обеспечиваются более простой и быстрый монтаж и техническое обслуживание. Кроме того, компания HARTING предлагает своим заказчикам системы, которые были разработаны и испытаны согласно индивидуальным требованиям. Интеграция оптических соединений в быстросъемный соединитель дополнитель-но ускоряет, упрощает и удешевляет техническое обслуживание плат контроллеров.

Благодаря применению высокоэффективных элементов для приема, эта система поддерживает скорость передачи данных до 50 Мбит/с, которая, как правило, не требуется. Предусмотрена поддержка входного напряжения 3,3 В и 5 В.

На текущем этапе развития новые соединения DIN устанавливаются только на платах контрол-леров. БТИЗ-платы приводов пока остаются без изменений для простого внедрения новой си-стемы. Такой поэтапный подход не требует замены сразу всех компонентов. Но используемый принцип в будущем можно применять не только для платы контроллера, но и для БТИЗ-платы привода, что позволит реализовать двунаправленное оптическое соединение и передачу элек-тропитания в компактном корпусе D-sub. В результате, будет создан двунаправленный актив-ный оптический кабель для БТИЗ-управления. Таким образом, прочное и удобное решение для железнодорожного сектора впоследствии может быть адаптировано для другого промышленно-го применения.

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.


Чтобы оставить свой отзыв, Вам необходимо авторизоваться


ГОРЯЧИЕ ТЕМЫ



Читайте также

  • Перевозки скоропортящихся грузов: проблемы есть. Есть ли решения?
    Как сегодня гарантировать безопасность перевозки скоропорта, обсуждали отраслевые эксперты и непосредственные участники перевозочного процесса в рамках делового семинара «Грузовая панорама. Перевозки скоропортящихся грузов в новых условиях», организованного журналом «РЖД-Партнер». Подробнее - в нашем специальном проекте.
  • Сибирь на передовой трансформации логистики
    Санкции развернули товарооборот на восток. Одним из крупнейших хабов, через который грузы распределяются в различных направлениях различными видами перевозок, стала Сибирь. О проблемах, вызовах, победах и планах в области транспорта, логистики и инфраструктуры – в нашем специальном проекте.
  • Нефтяной разворот
    Санкции изменили структуру перевозок нефтепродуктов. Российская логистика развернулась из Европы в Азию, на Ближний Восток и в Африку. Как это отразилось на экспорте нефтеналивных грузов и чего ждать дальше? Все не так просто, как может показаться на первый взгляд. Своими мнениями в рамках делового семинара «Грузовая панорама. Перевозки нефтепродуктов в условиях санкций» с нами поделились отраслевые эксперты и непосредственные участники процесса перевозок. Подробности - в нашем специальном проекте по ссылке.
  1. На российском транспортном рынке активно продвигается китайская продукция. Являются ли поставки из КНР вариантом для снижения дефицита контейнеров и запчастей к вагонам?

Выставка Конгресс Конференция Круглый стол Премия Саммит Семинар Форум Дискуссионный клуб
Индекс цитирования Рейтинг@Mail.ru

Copyright © 2002-2024 Учредитель ООО «Редакция журнала «РЖД-Партнер»

Информационное агентство «РЖД-Партнер.РУ»

Главный редактор Ретюнин А.С.

адрес электронной почты rzdp@rzd-partner.ru  телефон редакции +7 (812) 418-34-92; +7 (812) 418-34-90

Политика конфиденциальности

При цитировании информации гиперссылка на ИА РЖД-Партнер.ру обязательна.

Использование материалов ИА РЖД-Партнер.ру в коммерческих целях без письменного разрешения агентства не допускается.

Свидетельство о регистрации СМИ ИА № ФС77-22819 от 11 января 2006 г., выдано Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.

Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА РЖД-Партнер.ру

Разработка сайта - iMedia Solutions