Tehokas synkroninen moottorin hätäjarrutustekniikka

01
Yleiskatsaus

 

Virransyötön katkaisun jälkeen moottorin täytyy vielä pyöriä jonkin aikaa, ennen kuin se pysähtyy omasta inertiastaan.Todellisissa työoloissa jotkin kuormat vaativat moottorin nopean pysähtymisen, mikä edellyttää moottorin jarrutuksen ohjausta.Niin sanotun jarrutuksen tarkoituksena on antaa moottorille pyörimissuuntaan nähden vastakkainen vääntömomentti, jotta se pysähtyy nopeasti.Jarrutusmenetelmiä on yleensä kahdenlaisia: mekaaninen jarrutus ja sähköinen jarrutus.

 

1
mekaaninen jarru

 

Mekaaninen jarrutus käyttää mekaanista rakennetta jarrutuksen loppuunsaattamiseksi.Suurin osa niistä käyttää sähkömagneettisia jarruja, jotka käyttävät jousien synnyttämää painetta jarrupalojen (jarrukenkien) puristamiseen jarrutuskitkan muodostamiseksi jarrupyörien kanssa.Mekaaninen jarrutus on erittäin luotettava, mutta se tuottaa tärinää jarrutettaessa ja jarrutusmomentti on pieni.Sitä käytetään yleensä tilanteissa, joissa inertia ja vääntömomentti on pieni.

 

2
Sähköinen jarru

 

Sähköinen jarrutus tuottaa moottorin pysäyttämisen aikana ohjaukseen nähden vastakkaisen sähkömagneettisen vääntömomentin, joka toimii jarrutusvoimana moottorin pysäyttämiseksi.Sähköisiä jarrutusmenetelmiä ovat peruutusjarrutus, dynaaminen jarrutus ja regeneratiivinen jarrutus.Niistä paluukytkentäjarrua käytetään yleensä pienjännite- ja pienitehoisten moottoreiden hätäjarrutukseen;regeneratiivisella jarrutuksella on erityisvaatimuksia taajuusmuuttajille.Yleensä hätäjarrutuksessa käytetään pieniä ja keskitehoisia moottoreita.Jarrutusteho on hyvä, mutta hinta on erittäin korkea, ja sähköverkon on voitava hyväksyä se.Energian takaisinkytkentä tekee mahdottomaksi jarruttaa suuritehoisia moottoreita.

 

02
toimintaperiaate

 

Jarruvastuksen asennon mukaan energiaa kuluttava jarrutus voidaan jakaa DC-energiaa kuluttavaan jarrutukseen ja AC-energiaa kuluttavaan jarrutukseen.DC-energiaa kuluttava jarruvastus on kytkettävä taajuusmuuttajan tasavirtapuolelle, ja se soveltuu vain inverttereihin, joissa on yhteinen DC-väylä.Tässä tapauksessa AC-energiaa kuluttava jarruvastus on kytketty suoraan moottoriin AC-puolelta, jolla on laajempi käyttöalue.

 

Jarruvastus on konfiguroitu moottorin puolelle kuluttamaan moottorin energiaa moottorin nopeaan pysäyttämiseen.Jarruvastuksen ja moottorin väliin on konfiguroitu suurjännitetyhjiökatkaisija.Normaalioloissa tyhjiökatkaisin on auki ja moottori on normaali.Nopeussäätö tai tehotaajuuskäyttö, hätätilanteessa moottorin ja taajuusmuuttajan tai sähköverkon välinen tyhjiökatkaisin avataan ja moottorin ja jarruvastuksen välinen tyhjiökatkaisin on kiinni ja energiankulutus moottorin jarrutus toteutetaan jarruvastuksen kautta., jolloin saavutetaan nopean pysäköinnin vaikutus.Järjestelmän yksirivinen kaavio on seuraava:

 

微信图片_20240314203805

Hätäjarrun yhden linjan kaavio

 

Hätäjarrutustilassa ja hidastusaikavaatimusten mukaisesti viritysvirtaa säädetään tahdistusmoottorin staattorin virran ja jarrutusmomentin säätämiseksi, jolloin saavutetaan moottorin nopea ja hallittava hidastussäätö.

 

03
Sovellukset

 

Testipenkkiprojektissa, koska tehtaan sähköverkko ei salli tehon takaisinkytkentää, jotta varmistetaan, että sähköjärjestelmä voi pysähtyä turvallisesti tietyssä ajassa (alle 300 sekuntia) hätätilanteessa, vastusenergiaan perustuva hätäpysäytysjärjestelmä. kulutusjarru on määritetty.

 

Sähkökäyttöjärjestelmä sisältää suurjänniteinvertterin, suuritehoisen kaksoiskäämin suurjännitemoottorin, herätelaitteen, 2 sarjaa jarruvastuksia ja 4 suurjännitekatkaisijakaappia.Suurjänniteinvertteriä käytetään suurjännitemoottorin muuttuvataajuisen käynnistyksen ja nopeuden säätelyn toteuttamiseen.Ohjaus- ja herätelaitteita käytetään antamaan viritysvirtaa moottorille ja neljää suurjännitekatkaisijakaappia käytetään taajuusmuutosnopeuden säätelyn ja moottorin jarrutuksen kytkemiseen.

 

Hätäjarrutuksen aikana suurjännitekaapit AH15 ja AH25 avataan, suurjännitekaapit AH13 ja AH23 suljetaan ja jarruvastus alkaa toimia.Jarrujärjestelmän kaaviokuva on seuraava:

 

微信图片_20240314203808

Jarrujärjestelmän kaavio

 

Kunkin vaihevastuksen tekniset parametrit (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C,) ovat seuraavat:

  • Jarrutusenergia (maksimi): 25MJ;
  • Kylmäkestävyys: 290Ω±5%;
  • Nimellisjännite: 6,374kV;
  • Nimellisteho: 140 kW;
  • Ylikuormituskyky: 150%, 60S;
  • Suurin jännite: 8kV;
  • Jäähdytysmenetelmä: luonnollinen jäähdytys;
  • Työaika: 300S.

 

04
Yhteenvetona

 

Tämä tekniikka käyttää sähköistä jarrutusta suuritehoisten moottoreiden jarrutuksen toteuttamiseen.Se soveltaa synkronisten moottoreiden ankkurireaktiota ja energiankulutusjarrutuksen periaatetta moottoreiden jarruttamiseen.

 

Koko jarrutusprosessin ajan jarrutusmomenttia voidaan ohjata ohjaamalla viritysvirtaa.Sähköjarrulla on seuraavat ominaisuudet:

  • Se voi tarjota suuren jarrutusmomentin, joka tarvitaan yksikön nopeaan jarrutukseen ja saavuttaa korkean suorituskyvyn jarrutusvaikutuksen;
  • Seisonta-aika on lyhyt ja jarrutus voidaan suorittaa koko prosessin ajan;
  • Jarrutusprosessin aikana ei ole mekanismeja, kuten jarrujarrut ja jarrurenkaat, jotka saavat mekaanisen jarrujärjestelmän hankaamaan toisiaan vasten, mikä lisää luotettavuutta;
  • Hätäjarrujärjestelmä voi toimia yksinään itsenäisenä järjestelmänä tai se voidaan integroida muihin ohjausjärjestelmiin osajärjestelmänä joustavalla järjestelmäintegraatiolla.


Postitusaika: 14.3.2024