Технологія екстреного гальмування синхронного двигуна високої потужності

Після відключення електроживлення двигун ще повинен обертатися певний період часу, перш ніж він зупиниться через власну інерцію.У реальних робочих умовах деякі навантаження вимагають швидкої зупинки двигуна, що вимагає керування гальмуванням двигуна.Так зване гальмування полягає в тому, щоб надати двигуну крутний момент, протилежний напрямку обертання, щоб він швидко зупинився.Зазвичай існує два типи методів гальмування: механічне гальмування та електричне гальмування.

Механічне гальмування використовує механічну структуру для завершення гальмування.Більшість із них використовують електромагнітні гальма, які використовують тиск, створюваний пружинами, для натискання на гальмівні колодки (гальмівні колодки) для формування гальмівного тертя з гальмівними колесами.Механічне гальмування має високу надійність, але воно створює вібрацію під час гальмування, а гальмівний момент невеликий.Зазвичай він використовується в ситуаціях з невеликою інерцією та крутним моментом.

Електричне гальмування генерує електромагнітний крутний момент, протилежний рульовому управлінню під час процесу зупинки двигуна, який діє як гальмівна сила для зупинки двигуна.Методи електричного гальмування включають гальмування заднім ходом, динамічне гальмування та рекуперативне гальмування.Серед них гальмування зворотним зв'язком зазвичай використовується для екстреного гальмування двигунів низької напруги та малої потужності;рекуперативне гальмування має особливі вимоги до перетворювачів частоти.Як правило, для екстреного гальмування використовують двигуни малої та середньої потужності.Ефективність гальмування хороша, але вартість дуже висока, і електромережа повинна бути в змозі це прийняти.Зворотний зв'язок по енергії унеможливлює гальмування двигунів великої потужності.

Відповідно до положення гальмівного резистора, енергоспоживаюче гальмування можна розділити на енергоспоживаюче гальмування постійним струмом і енергоспоживаюче гальмування змінним струмом.Енергоспоживаючий гальмівний резистор постійного струму необхідно підключити до сторони постійного струму інвертора, і він застосовний лише до інверторів із загальною шиною постійного струму.У цьому випадку енергоспоживаючий гальмівний резистор змінного струму підключається безпосередньо до двигуна на стороні змінного струму, що має ширший діапазон застосування.

Гальмівний резистор налаштований на стороні двигуна для споживання енергії двигуна для швидкої зупинки двигуна.Між гальмівним резистором і двигуном встановлено високовольтний вакуумний вимикач.За звичайних обставин вакуумний вимикач у розімкненому стані, а двигун працює нормально.Регулювання швидкості або робота на частоті живлення, в аварійній ситуації вакуумний вимикач між двигуном і перетворювачем частоти або електромережею розмикається, а вакуумний вимикач між двигуном і гальмівним резистором замикається, а споживання енергії гальмування двигуна здійснюється через гальмівний резистор., завдяки чому досягається ефект швидкого паркування.Однолінійна схема системи виглядає наступним чином:

Однолінійна схема екстреного гальмування

У режимі екстреного гальмування та відповідно до вимог щодо часу уповільнення струм збудження регулюється для регулювання струму статора та гальмівного моменту синхронного двигуна, завдяки чому досягається швидке та контрольоване керування уповільненням двигуна.

У проекті випробувального стенду, оскільки заводська електромережа не підтримує зворотний зв’язок по потужності, щоб гарантувати, що енергосистема може безпечно зупинитися протягом заданого часу (менше 300 секунд) у аварійній ситуації, система аварійної зупинки на основі енергії резистора було налаштовано споживання гальмування.

Система електроприводу включає високовольтний інвертор, потужний двообмотковий високовольтний двигун, пристрій збудження, 2 комплекти гальмівних резисторів, 4 шафи автоматичних вимикачів високої напруги.Інвертор високої напруги використовується для реалізації пуску зі змінною частотою та регулювання швидкості високовольтного двигуна.Пристрої керування та збудження використовуються для забезпечення струму збудження двигуна, а чотири шафи автоматичних вимикачів високої напруги використовуються для здійснення комутації регулювання швидкості перетворення частоти та гальмування двигуна.

Під час екстреного гальмування високовольтні шафи АН15 і АН25 відкриваються, високовольтні шафи АН13 і АН23 закриваються, і гальмівний резистор починає працювати.Принципова схема гальмівної системи виглядає наступним чином:

Принципова схема гальмівної системи

Технічні параметри кожного фазного резистора (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C,) наступні:

Ця технологія використовує електричне гальмування для реалізації гальмування двигунів високої потужності.Він застосовує реакцію якоря синхронних двигунів і принцип гальмування споживання енергії для гальмування двигунів.

Протягом усього процесу гальмування гальмівний момент можна контролювати шляхом контролю струму збудження.Електричне гальмування має такі характеристики: