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淺析物料輸送機設備控制系統的獨特性

發布時間:2014-7-25 13:29:12    來源:http://www.ayxoo.com       作者:昱音機械

      物料輸送機的變頻控制VFC變頻控制也是一種直接驅動方式,它具有非常獨特的高性能。VFC裝置為感應電機提供變化的頻率和電壓,產生優良的啟動轉矩和加速度。VFC設備是一個電力電子控制器,首先把AC整流成DC,然后利用逆變器,再將DC轉換成頻率、電壓可控的AC. VFC驅動采用矢量控制或直接轉矩控制DTC技術,能根據不同的負載采用不同的運行速度。VFC驅動能根據給定的S曲線啟動或停車,實現自動跟蹤啟動或停車曲線。VFC驅動為傳送帶啟動提供了優良的速度和轉矩控制,也能為多機驅動系統提供負載均分。VFC控制器可以容易地裝在小功率輸送機驅動上。過去在中高電壓使用時,VFC設備的結構由于受電力半導體器件的電壓額定值限制而變得很復雜,中高電壓的變速傳動常常使用低壓逆變器,然后在輸出端使用升壓變壓器,或使用多個低壓逆變器串聯來解決。與簡單的器件串聯連接的兩電平逆變器系統比較,由于串聯器件之間容易均壓以及輸出端可以有更好的諧波特性,三電平電壓型PWI\逆變器系統在數兆瓦工業傳動中近年來獲得了越來越多的應用。由三臺750kW/ 2.3kv的這種逆變器構成的VFC系統已經成功安裝在成莊煤礦長2. 71m二的帶式輸送機驅動系統中。使用IGBT的中性點箱位三電平逆變器 由于串聯器件電壓均分容易,器件每次開關的dv/dt低以及輸出端出色的諧波品質,三電平電壓型逆變器在大功率傳動應用中變得越來越流行。高壓IGBTHV-IGBT的出現使得應用三電平中性點箱位原理的中高壓逆變器設計有了更大的應用范圍。這種逆變器目前可以實現從2. RV到4. 16kV全范圍的應用。HV-IGBT模塊串聯可使用在3. RV和4. 16kV的設備。

    物料輸送機的AV逆變器每個開關只需要一個HV-IGBT。主功率逆變電路 主功率逆變電路用三電平中點箱位電壓型逆變器實現,可以滿足中高壓交流傳動應用的需要。與兩電平電壓型逆變器相比,三電平中點箱位電壓型逆變器提供三個電壓級別給輸出端,對于同樣的輸出電流品質,開關頻率可降低到原來的1/4,開關器件的電壓額定值可減小到原來的1/2,附加到電機上的額外的瞬態電壓應力也可能減少到原來的1/2。 三電平中點箱位電壓型逆變器的開關狀態可歸納于表1,U,V和W分別表示三相,P, N和G是直流母線上的三個點。例如,當開關S1u和S2u閉合時,U相處于狀態P正母線電壓,反之,當開關S3u和S4U閉合時,U相處于狀態n負母線電壓。在中性點箱位時,該相在o狀態,這時根據相電流極性的正負,或者是S2U導通或者是S3U導通。為了保證中性點電壓平衡,在o點被注入的平均電流應該是零。 

物料輸送機


    液力偶合器 流體動力偶合器通常被稱為液力偶合器,由三個基本單元組成:充當離心泵的葉輪,推進水壓的渦輪和裝進兩個動力部件的外殼。流體從葉輪到渦輪,在從動軸產生扭矩。由于循環流體產生扭矩和速度,在驅動軸和從動軸之間不需要任何機械連接。這種連接產生的動力決定于液力偶合器的充液量,扭矩正比于輸入速度。因在流體偶合中輸出速度小于輸入速度,其間的差值稱為滑差,一般為1%-3%。傳遞功率可達幾千千瓦。

    固定充液液力偶合器固定充液液力偶合器是在結構較簡單和僅具有有限的彎曲部分的輸送裝置中最常用的軟啟動裝置,其結構相對比較簡單,成本又低,對現在使用的大多數輸送機能提供優良的軟啟動效果。 可變充液液力偶合器也稱為限矩型液力偶合器。偶合器的葉輪裝在AC電機上,渦輪裝在從動減速器高速軸上,包含操作部件的軸箱安裝在驅動基座。偶合器的旋轉外殼有溢出口,允許液體不斷地從工作腔中流出進入一個分離的輔助腔,油從輔助腔通過一個熱交換器泵到控制偶合器充液量的電磁閥。為了控制單機傳動系統的啟動轉矩,必須監測AC電機電流給電磁閥的控制提供反饋?勺兂湟阂毫ε己掀骺墒褂迷谥写蠊β瘦斔拖到y中,功率可達到數千千瓦口這種驅動無論在機械,或在電氣上都是很復雜的,其驅動系統成本中等。 勺管控制液力偶合器也稱為調速型液力偶合器。此種液力偶合器同樣由三個標準的液力偶合單元構成,即葉輪、渦輪和一個包含工作環路的外殼。此種液力偶合器需要在工作腔以外設置導管也稱勺管和導管腔,依靠調節裝置改變勺管開度勺管頂端與旋轉外殼間距人為的改變工作腔的充液量,從而實現對輸出轉速的調節。這種控制提供了合理的平滑加速度,但其計算機控制系統很復雜。勺管控制液力偶合器可以應用在單機或多機驅動系統,功率范圍為150kW-750kW。

    輸入端變流器 為通常使用12脈沖二極管整流器給直流環節電容器充電,在輸入端引入的諧波是很小的。若對輸入諧波有更高的要求,可以使用24脈沖二極管整流器作為輸入變流器。對于需要有再生能力的更高級應用,可以用一個有源輸入變流器取代二極管整流器,這時輸入整流器與輸出逆變器為同一結構。逆變器控制 電機控制感應電機的控制可以使用轉子磁場定向矢量控制器實現,通過使用PWM調制器完成了恒轉矩區和高速弱磁區的控制。圖2為間接矢量控制框圖圖中指令磁通甲ψr是速度的函數,反饋速度和前饋滑差控制信號川赫目加。對相加結果的頻率信號積分,然后產生單位矢量cosθ e和sinOθe ,最后通過矢量旋轉器產生電壓V’角θ控制PWM調制器。 PWM調制器該調制器實際上是把空間矢量調制概念擴展到三電平逆變器。其基本原理是三電平PWM調制器使用兩個參考波認Ur1和Ur2,但只使用一個三角波。它以一種優化方式確定每一次開關時刻。 產生的諧波盡可能的小,使用盡可能低的開關頻率以最小化開關損耗;可將零序成分加到每一個參考波里以便最大化基波電壓。作為一個附加的自由度,參考波與三角波的相對位置可改變,這可以用于直流環節中點的電流平衡。 http://www.ayxoo.com/物料輸送機技術整理發布。



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