После отключения питания двигателю еще необходимо некоторое время вращаться, прежде чем он остановится из-за собственной инерции. В реальных условиях работы некоторые нагрузки требуют быстрой остановки двигателя, что требует управления торможением двигателя.Так называемое торможение заключается в придании двигателю крутящего момента, противоположного направлению вращения, для быстрой остановки.Обычно существует два типа методов торможения: механическое торможение и электрическое торможение.
Механическое торможение использует механическую конструкцию для завершения торможения. В большинстве из них используются электромагнитные тормоза, в которых давление, создаваемое пружинами, прижимает тормозные колодки (тормозные колодки) для образования тормозного трения с тормозными колесами.Механическое торможение имеет высокую надежность, но при торможении возникает вибрация, а тормозной момент невелик. Обычно он используется в ситуациях с небольшой инерцией и крутящим моментом.
Электрическое торможение создает электромагнитный крутящий момент, противоположный рулевому управлению во время процесса остановки двигателя, который действует как тормозная сила для остановки двигателя.Методы электрического торможения включают торможение задним ходом, динамическое торможение и рекуперативное торможение.Среди них торможение обратным соединением обычно используется для экстренного торможения низковольтных и маломощных двигателей; рекуперативное торможение предъявляет особые требования к преобразователям частоты. Обычно для экстренного торможения используются двигатели малой и средней мощности. Эффективность торможения хорошая, но стоимость очень высока, и электросеть должна быть в состоянии принять это. Энергетическая обратная связь делает невозможным торможение мощных двигателей.
В зависимости от положения тормозного резистора энергоемкое торможение можно разделить на энергоемкое торможение постоянным током и энергоемкое торможение переменным током. Энергопотребляющий тормозной резистор постоянного тока должен быть подключен к стороне постоянного тока преобразователя и применим только к преобразователям с общей шиной постоянного тока. В этом случае энергопотребляющий тормозной резистор переменного тока напрямую подключается к двигателю на стороне переменного тока, что имеет более широкий диапазон применения.
Тормозной резистор настроен на стороне двигателя, чтобы потреблять энергию двигателя для достижения быстрой остановки двигателя. Между тормозным резистором и двигателем установлен высоковольтный вакуумный выключатель. В нормальных условиях вакуумный выключатель находится в разомкнутом состоянии, а двигатель работает нормально. Регулирование скорости или работа промышленной частоты, в аварийной ситуации вакуумный выключатель между двигателем и преобразователем частоты или электросетью размыкается, а вакуумный выключатель между двигателем и тормозным резистором замыкается, и потребление энергии Торможение двигателя осуществляется через тормозной резистор. , тем самым достигается эффект быстрой парковки.Однолинейная схема системы выглядит следующим образом:
Однолинейная схема аварийного торможения
В режиме экстренного торможения и в соответствии с требованиями времени замедления ток возбуждения регулируется для регулирования тока статора и тормозного момента синхронного двигателя, тем самым обеспечивая быстрое и контролируемое управление замедлением двигателя.
В проекте испытательного стенда, поскольку заводская электросеть не допускает обратной связи по мощности, чтобы гарантировать, что энергосистема может безопасно остановиться в течение заданного времени (менее 300 секунд) в аварийной ситуации, используется система аварийной остановки, основанная на энергии резистора. Было настроено торможение по расходу.
Система электропривода включает в себя высоковольтный инвертор, мощный двухобмоточный высоковольтный двигатель, устройство возбуждения, 2 комплекта тормозных резисторов и 4 шкафа высоковольтных выключателей. Высоковольтный инвертор используется для реализации запуска с переменной частотой и регулирования скорости высоковольтного двигателя. Для подачи тока возбуждения на двигатель используются устройства управления и возбуждения, а для реализации переключения частотного преобразования, регулирования скорости и торможения двигателя используются четыре шкафа высоковольтных выключателей.
При экстренном торможении высоковольтные шкафы АН15 и АН25 открываются, высоковольтные шкафы АН13 и АН23 закрываются, и начинает работать тормозной резистор. Принципиальная схема тормозной системы выглядит следующим образом:
Принципиальная схема тормозной системы
Технические параметры каждого фазного резистора (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C) следующие:
- Энергия торможения (максимум): 25МДж;
- Холодное сопротивление: 290 Ом ± 5%;
- Номинальное напряжение: 6,374 кВ;
- Номинальная мощность: 140кВт;
- Перегрузочная способность: 150%, 60С;
- Максимальное напряжение: 8кВ;
- Метод охлаждения: естественное охлаждение;
- Время работы: 300С.
Эта технология использует электрическое торможение для торможения мощных двигателей. Он применяет реакцию якоря синхронных двигателей и принцип торможения с потреблением энергии для торможения двигателей.
В течение всего процесса торможения тормозным моментом можно управлять, управляя током возбуждения. Электрическое торможение имеет следующие характеристики:
- Он может обеспечить большой тормозной момент, необходимый для быстрого торможения агрегата, и достичь высокоэффективного тормозного эффекта;
- Время простоя невелико, и торможение может выполняться на протяжении всего процесса;
- В процессе торможения отсутствуют такие механизмы, как тормозные тормоза и тормозные кольца, которые заставляют механическую тормозную систему тереться друг о друга, что приводит к повышению надежности;
- Система экстренного торможения может работать отдельно как независимая система или может быть интегрирована в другие системы управления в качестве подсистемы с гибкой системной интеграцией.
Время публикации: 14 марта 2024 г.