Technologie nouzového brzdění se synchronním motorem s vysokým výkonem

01
Přehled

 

Po odpojení napájení se motor musí ještě nějakou dobu otáčet, než se zastaví kvůli vlastní setrvačnosti.Ve skutečných pracovních podmínkách vyžadují některé zátěže rychlé zastavení motoru, což vyžaduje ovládání brzdění motoru.Takzvané brzdění má dát motoru točivý moment opačný než je směr otáčení, aby se rychle zastavil.Obecně existují dva typy způsobů brzdění: mechanické brzdění a elektrické brzdění.

 

1
mechanická brzda

 

Mechanické brzdění využívá k dokončení brzdění mechanickou strukturu.Většina z nich používá elektromagnetické brzdy, které využívají tlak generovaný pružinami k přitlačování brzdových destiček (brzdových čelistí) k vytvoření brzdného tření s brzdovými koly.Mechanické brzdění má vysokou spolehlivost, ale při brzdění vytváří vibrace a brzdný moment je malý.Obecně se používá v situacích s malou setrvačností a točivým momentem.

 

2
Elektrická brzda

 

Elektrické brzdění generuje elektromagnetický točivý moment, který je opačný k řízení během procesu zastavení motoru, který působí jako brzdná síla k zastavení motoru.Mezi metody elektrického brzdění patří zpětné brzdění, dynamické brzdění a regenerativní brzdění.Mezi nimi se brzdění zpětného připojení obecně používá pro nouzové brzdění nízkonapěťových motorů a motorů s malým výkonem;rekuperační brzdění má speciální požadavky na frekvenční měniče.Obecně se pro nouzové brzdění používají motory malého a středního výkonu.Brzdný výkon je dobrý, ale náklady jsou velmi vysoké a rozvodná síť to musí být schopna přijmout.Energetická zpětná vazba znemožňuje brzdění motorů s vysokým výkonem.

 

02
pracovní princip

 

Podle polohy brzdného odporu lze energeticky náročné brzdění rozdělit na stejnosměrné energeticky náročné brzdění a střídavé brzdění.Brzdný odpor spotřebovávající stejnosměrný proud musí být připojen na stejnosměrnou stranu měniče a lze jej použít pouze u měničů se společnou sběrnicí DC.V tomto případě je střídavý brzdný odpor spotřebovávající energii přímo připojen k motoru na střídavé straně, která má širší rozsah použití.

 

Na straně motoru je nakonfigurován brzdný odpor, který spotřebovává energii motoru k dosažení rychlého zastavení motoru.Mezi brzdným odporem a motorem je nakonfigurován vysokonapěťový vakuový vypínač.Za normálních okolností je vakuový vypínač v rozpojeném stavu a motor je normální.Regulace otáček nebo provoz napájecí frekvence, v případě nouze se otevře vakuový jistič mezi motorem a frekvenčním měničem nebo rozvodnou sítí a sepne se vakuový jistič mezi motorem a brzdným odporem a spotřeba energie brzdění motoru je realizováno přes brzdný odpor., čímž se dosáhne efektu rychlého parkování.Jednořádkové schéma systému je následující:

 

微信图片_20240314203805

Jednořádkové schéma nouzové brzdy

 

V režimu nouzového brzdění a podle požadavků na dobu zpomalení je budicí proud upraven tak, aby se nastavil statorový proud a brzdný moment synchronního motoru, čímž se dosáhne rychlého a řiditelného řízení zpomalení motoru.

 

03
Aplikace

 

V projektu zkušebního zařízení, protože tovární elektrická síť neumožňuje zpětnou vazbu napájení, aby bylo zajištěno, že se energetický systém může v případě nouze bezpečně zastavit během stanovené doby (méně než 300 sekund), byl použit systém nouzového zastavení založený na energii odporu bylo nakonfigurováno brzdění spotřeby.

 

Elektrický pohonný systém zahrnuje vysokonapěťový měnič, vysoce výkonný dvouvinutý vysokonapěťový motor, budicí zařízení, 2 sady brzdných odporů a 4 vysokonapěťové jističové skříně.Vysokonapěťový měnič se používá k realizaci spouštění s proměnnou frekvencí a regulaci otáček vysokonapěťového motoru.Řídicí a budicí zařízení slouží k zajištění budícího proudu do motoru a čtyři vysokonapěťové skříně jističů slouží k realizaci spínání regulace rychlosti přeměny frekvence a brzdění motoru.

 

Při nouzovém brzdění se otevřou vysokonapěťové skříně AH15 a AH25, uzavřou se vysokonapěťové skříně AH13 a AH23 a začne pracovat brzdný odpor.Schéma brzdového systému je následující:

 

微信图片_20240314203808

Schéma brzdového systému

 

Technické parametry každého fázového rezistoru (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C,) jsou následující:

  • Brzdná energie (maximum): 25MJ;
  • Odolnost proti chladu: 290Ω±5%;
  • Jmenovité napětí: 6,374kV;
  • Jmenovitý výkon: 140kW;
  • Přetížitelnost: 150 %, 60S;
  • Maximální napětí: 8kV;
  • Způsob chlazení: přirozené chlazení;
  • Pracovní doba: 300S.

 

04
celkem

 

Tato technologie využívá elektrické brzdění k realizaci brzdění vysoce výkonných motorů.K brzdění motorů využívá reakci kotvy synchronních motorů a princip energetického brzdění.

 

Během celého procesu brzdění lze brzdný moment řídit řízením budícího proudu.Elektrické brzdění má následující vlastnosti:

  • Může poskytnout velký brzdný moment potřebný pro rychlé brzdění jednotky a dosáhnout vysoce výkonného brzdného účinku;
  • Doba odstávky je krátká a brzdění lze provádět během celého procesu;
  • Během procesu brzdění neexistují žádné mechanismy jako brzdové brzdy a brzdové kroužky, které by způsobovaly tření mechanického brzdového systému o sebe, což má za následek vyšší spolehlivost;
  • Systém nouzového brzdění může fungovat samostatně jako nezávislý systém nebo může být integrován do jiných řídicích systémů jako subsystém s flexibilní integrací systému.


Čas odeslání: 14. března 2024