38 ELEKTRO 12/2012 téma Měření a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika Dva příklady řešení elektrických zařízení zkušeben strojůV 90. letech minulého století dodala firma AEF několik rotačních zdrojů, sestávajících z otáčkově regulovaného pohonu a střídavé-ho generátoru. Přímý měnič frekvence sesta-vený ze soustrojí deseti až dvanácti pólů ne-byl pro nemožnost kompenzovat skluz pohá-něcího asynchronního elektromotoru používán. Z technického i cenového hlediska bylo nej-vhodnější zvolit napájecí zdroj se statickým měničem frekvence. Příležitost k uplatnění této koncepce se naskytla při řešení požadavku napájení technologických zařízení pro výrobu mikroelektroniky dovezených z USA a vyža-dující frekvenci 60 Hz a jiné napěťové úrov-ně. Realizací této zakázky získala firma AEF cenné zkušenosti, které mohla později využít při realizaci dalších podobných akci, ale pře-devším při rekonstrukci zkušebny pístových kompresorů, popsané v následujícím textu.Zkušebna pístových kompresorůV roce 2003 firma AEF získala zakázku na vybavení zkušebny pístových kompreso-rů zdrojem pro napájení zkoušených jedno-tek jiným než standardním evropským síťo-vým napětím. Zákazník předpokládal použití rotačního zdroje umístěného společně s roz-váděči v měřicí kabině, což se jevilo jako nevhodné. Podařilo se přesvědčit zákazníka, že problém je plně řešitelný použitím zaříze-ní složeného ze statického měniče frekvence doplněného sinusovým filtrem na výstupu. Zákazníkovi bylo navrženo uskutečnit srov-návací měření v jeho prostorech na jeho vý-robcích; naměřené hodnoty prokázaly shodu výsledků dostačující potřebám. Následovala smlouva o dílo na kompletní elektrická zaří-zení zkušebny o šestnácti měřicích stanoviš-tích se jmenovitými výkony jednotlivých vý-vodů od 7,5 do 90 kW, kterými následně pro-cházela celá produkce závodu. Firma AEF se stala dodavatelem technologie kompletní elektrotechnické výbavy zkušebny.Vyrobené kompresory je nutné po základ-ní kontrole zabíhat a na závěr ověřit dosaže-ní požadovaných parametrů. Pro záběh kom-presorů nebyl požadován provoz ze zdroje 60 Hz, a proto byly použity sofstartéry.Jako zdroje pro vlastní měření byly pou-žity statické měniče frekvence doplněné si-nusovými filtry. Všechny měniče frekvence byly napájeny ze společného autotransfor-mátoru se dvěma výstupními napětími, a to pro simulaci sítí 50 Hz/400 V a 60 Hz/440 V. Toto řešení bylo možné zvolit proto, že měře-ní na více stanovištích současně nebylo poža-dováno. Autotransformátor byl navržen s na-pěťovými rezervami nutnými ke kompenza-ci napěťových úbytků na sinusových filtrech. Dodané zařízení tak umožňovalo zkoušet kompresory nezávisle na kvalitě sítě a záro-veň dovolovalo ověřovat parametry kompre-sorů při různých frekvencích a napětích. Za-dávání a stabilizace napětí byly řešeny zpět-novazební smyčkou, kde výkonným prvkem je měnič frekvence.Podstatou zkoušky ověření parametrů kompresoru je natlakování určeného obje-mu na stanovený tlak ve vymezené době při dané spotřebě elektrické energie. V průběhu zkoušky se měří příkon poháněcího elektro-motoru a jeho otáčky. Z neelektrických fyzi-kálních veličin jsou důležité tlaky a teploty. Průběh zkoušky kompresoru je následující:Kompresor je přivezen z montáže do zku-šebny, kde se připojí k elektromotoru ulože-nému na speciálním vozíku. Pracovník (bez elektrotechnické kvalifikace) připojí potřeb-né hadice a kabely. Jeho ochrana před úrazem elektrickým proudem i před úrazem nezamýš-leným rozběhem soustrojí je řešena takto:Na každém ze šestnácti pracovišť je umís-těna skříňka s vypínačem silového vývodu uzamykatelným ve vypnuté poloze. Zámek s klíčem má u sebe pracovník pověřený při-pojením kompresoru k pracovišti. Jeho po-vinností před započetím práce je zamknout vypínač silového připojení elektromotoru ve vypnuté poloze a klíč mít po celou dobu prá-ce u sebe. Ostatní elektrické signály (např. tlak oleje nebo snímač otáček) jsou řešeny bezpečným napětím. Stav všech pracovišť je signalizován tříbarevnými světelnými ma-jáčky. Práce je organizována tak, aby montáž a zkoušky probíhaly v běžné denní pracovní době a zabíhání, provázené velkým hlukem, večer nebo v noci.K měření příkonů byl vybrán elektronic-ký wattmetr Yokogawa. Použité měřicí prou-dové transformátory byly třídy 0,2. Čidla pro měření neelektrických veličin dodal zákazník a převodníky byly použity jednotlivě pro kaž-dou měřenou veličinu. Dále bylo nutné vyře-šit ovládání šestnácti pracovišť, sběr naměře-ných hodnot a jejich zpracování. K ovládání byl použit programovatelný automat, spolu-pracující s řídicím PC. Komunikace mezi PC a PLC probíhala po sběrnici. Ovládání měři-cích stanovišť, zpracování naměřených hodnot do protokolů o měření, včetně tvorby jednotli-vých obrazovek v uživatelsky příjemné podo-bě, již bylo záležitostí uživatelského softwa-ru vytvořeného podle požadavků zákazníka.Odběratel byl s dodávkou spokojen a po čtyřech letech získala firma AEF zakázku na kompletní elektrozařízení nové zkušeb-ny (obr. 1) o dvojnásobném počtu pracovišť v rozsahu od silového přívodu z transformov-ny až po tisk zkušebních protokolů. Silové řešení elektrorozvodů a organizace měřicích pracovišť jsou obdobné jako v dříve popsa-ném případě. Nově bylo v řízení zkušebny upuštěno od použití kombinace PLC a PC. Veškeré ovládání je soustředěno do průmys-lového PC ve vysoce odolném provedení. Samostatné převodníky neelektrických veli-čin byly nahrazeny kvalitní měřicí ústřednou Delphin. Zabíhání kompresoru je nyní řešeno bezobslužně a probíhá mimo pracovní dobu. Případná porucha mající za následek zasta-vení kompresoru je ihned hlášena SMS zprá-vou zaměstnanci majícímu pohotovost. Nová zkušebna je již více než tři roky v provozu a kromě běžné elektroúdržby nebyly zapo-třebí žádné úpravy.Modernizace zkušebny průmyslových čerpadel Zkušenosti, které firma AEF získala na zkušebně kompresorů se ukázaly být dob-Ing. Arnošt Kotulan, AEF, s. r. o.Brněnská společnost AEF, s. r. o., byla založena již před dvaceti lety. Po celou dobu své existence se zabývá průmyslovou elektronikou a elektrickými regulovanými pohony pro použití v průmyslu. Kromě dodávek produktů průmyslové elektroniky firmy HITACHI a Solcon má firma AEF i skupinu engineeringu, která vytváří uživatelská řešení konkrét-ních problémů průmyslové automatizace. Jedním ze segmentů této činnosti jsou i zdro-je pro zkoušení strojních zařízení, a to jak zdroje 50/60 Hz simulující různé napájecí soustavy, tak zdroje s proměnnou frekvencí a napětím. V poslední době i s přesahem do zkušebnictví.Obr. 1. Zkušebna kompresorů