Nach dem Abschalten der Stromversorgung muss sich der Motor noch einige Zeit drehen, bevor er aufgrund seiner Eigenträgheit stoppt. Unter tatsächlichen Arbeitsbedingungen erfordern einige Lasten ein schnelles Anhalten des Motors, was eine Bremssteuerung des Motors erfordert.Beim sogenannten Bremsen wird dem Motor ein Drehmoment entgegen der Drehrichtung verliehen, damit er schnell stoppt.Generell gibt es zwei Arten von Bremsmethoden: mechanisches Bremsen und elektrisches Bremsen.
Beim mechanischen Bremsen wird eine mechanische Struktur verwendet, um das Bremsen abzuschließen. Die meisten von ihnen verwenden elektromagnetische Bremsen, die den von Federn erzeugten Druck nutzen, um die Bremsbeläge (Bremsbacken) zu drücken, um eine Bremsreibung mit den Bremsrädern zu erzeugen.Mechanisches Bremsen weist eine hohe Zuverlässigkeit auf, erzeugt jedoch beim Bremsen Vibrationen und das Bremsmoment ist gering. Es wird im Allgemeinen in Situationen mit geringer Trägheit und kleinem Drehmoment verwendet.
Elektrisches Bremsen erzeugt während des Motorstoppvorgangs ein elektromagnetisches Drehmoment, das der Lenkung entgegengesetzt ist und als Bremskraft zum Stoppen des Motors wirkt.Zu den elektrischen Bremsmethoden gehören Rückwärtsbremsen, dynamisches Bremsen und regeneratives Bremsen.Unter diesen wird die Rückwärtsbremsung im Allgemeinen zum Notbremsen von Niederspannungs- und Kleinleistungsmotoren verwendet; Regeneratives Bremsen stellt besondere Anforderungen an Frequenzumrichter. Im Allgemeinen werden für Notbremsungen Motoren kleiner und mittlerer Leistung eingesetzt. Die Bremsleistung ist gut, allerdings sind die Kosten sehr hoch und das Stromnetz muss das verkraften können. Durch die Energierückführung ist das Abbremsen von Hochleistungsmotoren nicht möglich.
Abhängig von der Position des Bremswiderstands kann das energieverbrauchende Bremsen in ein energieverbrauchendes Gleichstrombremsen und ein energieverbrauchendes Wechselstrombremsen unterteilt werden. Der DC-Energie verbrauchende Bremswiderstand muss an die DC-Seite des Wechselrichters angeschlossen werden und ist nur bei Wechselrichtern mit einem gemeinsamen DC-Bus anwendbar. In diesem Fall wird der AC-Energie verbrauchende Bremswiderstand direkt auf der AC-Seite mit dem Motor verbunden, was einen größeren Anwendungsbereich bietet.
Auf der Motorseite ist ein Bremswiderstand konfiguriert, der die Energie des Motors verbraucht, um einen schnellen Stopp des Motors zu erreichen. Zwischen Bremswiderstand und Motor ist ein Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter geschaltet. Unter normalen Umständen befindet sich der Vakuum-Leistungsschalter im geöffneten Zustand und der Motor ist normal. Drehzahlregelung oder Netzfrequenzbetrieb, im Notfall wird der Vakuum-Leistungsschalter zwischen Motor und Frequenzumrichter bzw. Stromnetz geöffnet, der Vakuum-Leistungsschalter zwischen Motor und Bremswiderstand geschlossen und der Energieverbrauch gesenkt Die Bremsung des Motors erfolgt über den Bremswiderstand. , wodurch der Effekt eines schnellen Parkens erzielt wird.Das einzeilige Diagramm des Systems sieht wie folgt aus:
Einzeiliges Notbremsdiagramm
Im Notbremsmodus wird der Erregerstrom entsprechend den Anforderungen an die Verzögerungszeit angepasst, um den Statorstrom und das Bremsmoment des Synchronmotors anzupassen und so eine schnelle und kontrollierbare Verzögerungssteuerung des Motors zu erreichen.
Da in einem Prüfstandprojekt das werkseitige Stromnetz keine Leistungsrückspeisung zulässt, wird ein auf Widerstandsenergie basierendes Not-Aus-System eingesetzt, um sicherzustellen, dass das Stromsystem im Notfall innerhalb einer bestimmten Zeit (weniger als 300 Sekunden) sicher stoppen kann Verbrauchsbremsung wurde konfiguriert.
Das elektrische Antriebssystem umfasst einen Hochspannungswechselrichter, einen Hochleistungs-Hochspannungsmotor mit Doppelwicklung, ein Erregergerät, 2 Sätze Bremswiderstände und 4 Hochspannungs-Leistungsschalterschränke. Der Hochspannungswechselrichter wird verwendet, um einen variablen Frequenzstart und eine Drehzahlregelung des Hochspannungsmotors zu realisieren. Steuer- und Erregergeräte werden verwendet, um den Motor mit Erregerstrom zu versorgen, und vier Hochspannungs-Leistungsschalterschränke werden verwendet, um das Schalten der Frequenzumwandlungsgeschwindigkeitsregelung und das Bremsen des Motors zu realisieren.
Bei einer Notbremsung werden die Hochspannungsschränke AH15 und AH25 geöffnet, die Hochspannungsschränke AH13 und AH23 geschlossen und der Bremswiderstand beginnt zu arbeiten. Das schematische Diagramm des Bremssystems sieht wie folgt aus:
Schematische Darstellung des Bremssystems
Die technischen Parameter jedes Phasenwiderstands (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C) sind wie folgt:
- Bremsenergie (maximal): 25MJ;
- Kältewiderstand: 290 Ω ± 5 %;
- Nennspannung: 6,374 kV;
- Nennleistung: 140 kW;
- Überlastfähigkeit: 150 %, 60S;
- Maximale Spannung: 8 kV;
- Kühlmethode: natürliche Kühlung;
- Arbeitszeit: 300S.
Diese Technologie nutzt elektrisches Bremsen, um das Bremsen von Hochleistungsmotoren zu realisieren. Es nutzt die Ankerreaktion von Synchronmotoren und das Prinzip der Energieverbrauchsbremsung zum Abbremsen der Motoren.
Während des gesamten Bremsvorgangs kann das Bremsmoment durch Steuerung des Erregerstroms gesteuert werden. Elektrisches Bremsen hat folgende Eigenschaften:
- Es kann das große Bremsmoment bereitstellen, das zum schnellen Bremsen der Einheit erforderlich ist, und eine leistungsstarke Bremswirkung erzielen.
- Die Stillstandszeit ist kurz und das Bremsen kann während des gesamten Prozesses durchgeführt werden;
- Während des Bremsvorgangs gibt es keine Mechanismen wie Bremsbremsen und Bremsringe, die dazu führen, dass das mechanische Bremssystem aneinander reibt, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt;
- Das Notbremssystem kann allein als eigenständiges System arbeiten oder als Subsystem mit flexibler Systemintegration in andere Steuerungssysteme integriert werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. März 2024