고출력 동기모터 비상제동 기술

01
개요

 

전원 공급을 차단한 후에도 모터는 자체 관성으로 인해 정지하기 전에 일정 시간 동안 회전해야 합니다. 실제 작동 조건에서 일부 부하에서는 모터를 빠르게 정지해야 하며, 이를 위해서는 모터의 제동 제어가 필요합니다.소위 제동은 모터에 회전 방향과 반대되는 토크를 주어 모터를 빠르게 정지시키는 것입니다.일반적으로 제동 방법에는 기계적 제동과 전기 제동의 두 가지 유형이 있습니다.

 

1
기계식 브레이크

 

기계적 제동은 기계적 구조를 사용하여 제동을 완료합니다. 대부분은 스프링에 의해 생성된 압력을 이용해 브레이크 패드(브레이크 슈즈)를 눌러 브레이크 휠과 제동 마찰을 형성하는 전자기 브레이크를 사용합니다.기계식 제동은 신뢰성이 높지만 제동 시 진동이 발생하고 제동 토크가 작습니다. 일반적으로 관성과 토크가 작은 상황에서 사용됩니다.

 

2
전기 브레이크

 

전기 제동은 모터 정지 과정에서 조향과 반대되는 전자 토크를 발생시켜 모터를 정지시키는 제동력으로 작용합니다.전기제동 방식에는 역제동, 동적제동, 회생제동 등이 있다.그 중 역방향 제동은 일반적으로 저전압 및 소전력 모터의 비상 제동에 사용됩니다. 회생 제동에는 주파수 변환기에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다. 일반적으로 비상 제동에는 중소형 모터가 사용됩니다. 제동 성능은 좋지만 비용이 매우 높기 때문에 전력망이 이를 수용할 수 있어야 합니다. 에너지 피드백으로 인해 고출력 모터를 제동하는 것이 불가능합니다.

 

02
작동 원리

 

제동 저항기의 위치에 따라 에너지 소비 제동은 DC 에너지 소비 제동과 AC 에너지 소비 제동으로 구분됩니다. DC 에너지를 소비하는 제동 저항기는 인버터의 DC 측에 연결해야 하며 공통 DC 버스가 있는 인버터에만 적용 가능합니다. 이 경우 AC 에너지를 소비하는 제동 저항기는 AC 측 모터에 직접 연결되므로 적용 범위가 더 넓습니다.

 

모터측에는 모터의 에너지를 소모하여 모터를 급정지시키기 위한 제동저항이 구성되어 있습니다. 제동 저항기와 모터 사이에는 고전압 진공 회로 차단기가 구성되어 있습니다. 정상적인 상황에서는 진공 회로 차단기가 열린 상태이고 모터는 정상입니다. 속도 조절 또는 상용 주파수 작동, 비상시 모터와 주파수 변환기 또는 전력망 사이의 진공 회로 차단기가 열리고 모터와 제동 저항기 사이의 진공 회로 차단기가 닫히고 에너지 소비 모터의 제동은 제동 저항을 통해 실현됩니다. , 이로써 빠른 주차 효과를 얻을 수 있습니다.시스템 단일 라인 다이어그램은 다음과 같습니다.

 

사진_20240314203805

비상 브레이크 단선 다이어그램

 

비상 제동 모드에서는 감속 시간 요구 사항에 따라 여자 전류를 조정하여 동기 모터의 고정자 전류와 제동 토크를 조정함으로써 모터의 신속하고 제어 가능한 감속 제어를 달성합니다.

 

03
응용

 

테스트베드 프로젝트에서는 공장 전력망이 전력 피드백을 허용하지 않기 때문에 비상시 전력 시스템이 지정된 시간(300초 미만) 내에 안전하게 정지할 수 있도록 하기 위해 저항 에너지 기반의 비상 정지 시스템을 도입했다. 소비 제동이 구성되었습니다.

 

전기 구동 시스템에는 고전압 인버터, 고전력 이중 권선 고전압 모터, 여자 장치, 제동 저항기 2세트 및 고전압 회로 차단기 캐비닛 4개가 포함됩니다. 고전압 인버터는 고전압 모터의 가변 주파수 시동 및 속도 조절을 실현하는 데 사용됩니다. 제어 및 여자 장치는 모터에 여자 전류를 제공하는 데 사용되며 4개의 고전압 회로 차단기 캐비닛은 모터의 주파수 변환 속도 조절 및 제동 전환을 구현하는 데 사용됩니다.

 

비상 제동 중에는 고전압 캐비닛 AH15 및 AH25가 열리고 고전압 캐비닛 AH13 및 AH23이 닫히고 제동 저항이 작동하기 시작합니다. 제동 시스템의 개략도는 다음과 같습니다.

 

사진_20240314203808

제동 시스템 개략도

 

각 위상 저항(R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C)의 기술 매개변수는 다음과 같습니다.

  • 제동 에너지(최대): 25MJ;
  • 내한성: 290Ω±5%;
  • 정격 전압: 6.374kV;
  • 정격 출력: 140kW;
  • 과부하 용량: 150%, 60S;
  • 최대 전압: 8kV;
  • 냉각 방법: 자연 냉각;
  • 근무 시간: 300S.

 

04
요약하면

 

이 기술은 전기 제동을 사용하여 고출력 모터의 제동을 실현합니다. 동기 모터의 전기자 반응과 에너지 소비 제동 원리를 적용하여 모터를 제동합니다.

 

전체 제동 과정에서 여자 전류를 제어하여 제동 토크를 제어할 수 있습니다. 전기 제동에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

  • 이는 장치의 급속 제동에 필요한 큰 제동 토크를 제공하고 고성능 제동 효과를 달성할 수 있습니다.
  • 가동 중지 시간이 짧고 프로세스 전반에 걸쳐 제동을 수행할 수 있습니다.
  • 제동 과정에서 기계식 제동 시스템이 서로 마찰을 일으키는 브레이크 브레이크 및 브레이크 링과 같은 메커니즘이 없어 신뢰성이 높아집니다.
  • 비상 제동 시스템은 독립적인 시스템으로 단독으로 작동할 수도 있고, 유연한 시스템 통합을 통해 하위 시스템으로 다른 제어 시스템에 통합할 수도 있습니다.


게시 시간: 2024년 3월 14일