Technológia núdzového brzdenia so synchrónnym motorom s vysokým výkonom

01
Prehľad

 

Po prerušení napájania sa motor musí ešte nejaký čas otáčať, kým sa zastaví v dôsledku vlastnej zotrvačnosti. V skutočných pracovných podmienkach si niektoré záťaže vyžadujú rýchle zastavenie motora, čo si vyžaduje brzdenie motora.Takzvané brzdenie má dať motoru opačný krútiaci moment ako je smer otáčania, aby sa rýchlo zastavil.Vo všeobecnosti existujú dva typy spôsobov brzdenia: mechanické brzdenie a elektrické brzdenie.

 

1
mechanická brzda

 

Mechanické brzdenie využíva na dokončenie brzdenia mechanickú štruktúru. Väčšina z nich používa elektromagnetické brzdy, ktoré využívajú tlak generovaný pružinami na stláčanie brzdových doštičiek (brzdových čeľustí) na vytváranie brzdného trenia s brzdovými kolesami.Mechanické brzdenie má vysokú spoľahlivosť, ale pri brzdení vytvára vibrácie a brzdný moment je malý. Všeobecne sa používa v situáciách s malou zotrvačnosťou a krútiacim momentom.

 

2
Elektrická brzda

 

Elektrické brzdenie generuje elektromagnetický krútiaci moment, ktorý je opačný ako v riadení počas procesu zastavenia motora, ktorý pôsobí ako brzdná sila na zastavenie motora.Metódy elektrického brzdenia zahŕňajú spätné brzdenie, dynamické brzdenie a regeneratívne brzdenie.Spomedzi nich sa brzdenie spätného spojenia všeobecne používa na núdzové brzdenie nízkonapäťových motorov a motorov s malým výkonom; rekuperačné brzdenie má špeciálne požiadavky na frekvenčné meniče. Vo všeobecnosti sa na núdzové brzdenie používajú motory s malým a stredným výkonom. Brzdný výkon je dobrý, ale náklady sú veľmi vysoké a rozvodná sieť to musí byť schopná akceptovať. Energetická spätná väzba znemožňuje brzdenie vysokovýkonných motorov.

 

02
pracovný princíp

 

Podľa polohy brzdového odporu možno energeticky náročné brzdenie rozdeliť na jednosmerné a striedavé brzdenie. Jednosmerný brzdný odpor spotrebúvajúci energiu musí byť pripojený na jednosmernú stranu meniča a je použiteľný len pre meniče so spoločnou jednosmernou zbernicou. V tomto prípade je AC brzdný odpor priamo pripojený k motoru na AC strane, ktorá má širší rozsah použitia.

 

Brzdný odpor je nakonfigurovaný na strane motora, aby spotreboval energiu motora na dosiahnutie rýchleho zastavenia motora. Medzi brzdovým odporom a motorom je nakonfigurovaný vysokonapäťový vákuový istič. Za normálnych okolností je vákuový istič v otvorenom stave a motor je normálny. Regulácia otáčok alebo prevádzka napájacej frekvencie, v prípade núdze sa otvorí vákuový istič medzi motorom a frekvenčným meničom alebo rozvodnou sieťou a zatvorí sa vákuový istič medzi motorom a brzdovým odporom a spotreba energie brzdenie motora je realizované cez brzdový odpor. , čím sa dosiahne efekt rýchleho parkovania.Jednoriadkový diagram systému je nasledujúci:

 

微信图片_20240314203805

Jednoriadkový diagram núdzovej brzdy

 

V režime núdzového brzdenia a podľa požiadaviek na čas spomalenia sa budiaci prúd nastavuje tak, aby sa nastavil statorový prúd a brzdný moment synchrónneho motora, čím sa dosiahne rýchle a kontrolovateľné riadenie spomalenia motora.

 

03
Aplikácie

 

V projekte testovacieho zariadenia, keďže továrenská elektrická sieť neumožňuje spätnú väzbu napájania, aby sa zabezpečilo, že sa napájací systém môže v prípade núdze bezpečne zastaviť v určenom čase (menej ako 300 sekúnd), systém núdzového zastavenia založený na energii odporu bolo nakonfigurované brzdenie spotreby.

 

Elektrický pohonný systém obsahuje vysokonapäťový menič, vysokovýkonný dvojvinutý vysokonapäťový motor, budiace zariadenie, 2 sady brzdových odporov a 4 vysokonapäťové ističové skrine. Vysokonapäťový menič sa používa na realizáciu premenlivej frekvencie spúšťania a regulácie otáčok vysokonapäťového motora. Na zabezpečenie budiaceho prúdu do motora sa používajú ovládacie a budiace zariadenia a na realizáciu spínania regulácie otáčok frekvenčnej konverzie a brzdenia motora sa používajú štyri skrine vysokonapäťových ističov.

 

Pri núdzovom brzdení sa otvoria vysokonapäťové skrine AH15 a AH25, zatvoria sa vysokonapäťové skrine AH13 a AH23 a začne pracovať brzdový odpor. Schematický diagram brzdového systému je nasledujúci:

 

微信图片_20240314203808

Schematický diagram brzdového systému

 

Technické parametre každého fázového odporu (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C,) sú nasledovné:

  • Brzdná energia (maximum): 25MJ;
  • Odolnosť proti chladu: 290Ω±5%;
  • Menovité napätie: 6,374kV;
  • Menovitý výkon: 140kW;
  • Preťažiteľnosť: 150%, 60S;
  • Maximálne napätie: 8kV;
  • Spôsob chladenia: prirodzené chladenie;
  • Pracovný čas: 300S.

 

04
v súhrne

 

Táto technológia využíva elektrické brzdenie na realizáciu brzdenia vysokovýkonných motorov. Na brzdenie motorov využíva reakciu kotvy synchrónnych motorov a princíp brzdenia spotreby energie.

 

Počas celého procesu brzdenia je možné regulovať brzdný moment riadením budiaceho prúdu. Elektrické brzdenie má nasledujúce vlastnosti:

  • Môže poskytnúť veľký brzdný moment potrebný na rýchle brzdenie jednotky a dosiahnuť vysoko výkonný brzdný účinok;
  • Prestoj je krátky a brzdenie je možné vykonávať počas celého procesu;
  • Počas procesu brzdenia neexistujú žiadne mechanizmy ako brzdové brzdy a brzdové krúžky, ktoré spôsobujú vzájomné trenie mechanického brzdového systému, čo vedie k vyššej spoľahlivosti;
  • Systém núdzového brzdenia môže fungovať samostatne ako nezávislý systém alebo môže byť integrovaný do iných riadiacich systémov ako subsystém s flexibilnou integráciou systému.


Čas odoslania: 14. marca 2024