Dopo aver interrotto l'alimentazione, il motore deve ancora ruotare per un certo periodo di tempo prima di arrestarsi per inerzia.Nelle condizioni di lavoro effettive, alcuni carichi richiedono l'arresto rapido del motore, il che richiede il controllo della frenatura del motore.La cosiddetta frenatura consiste nel dare al motore una coppia opposta al senso di rotazione per farlo fermare velocemente.Esistono generalmente due tipi di metodi di frenatura: frenatura meccanica e frenatura elettrica.
La frenatura meccanica utilizza una struttura meccanica per completare la frenatura.La maggior parte di essi utilizza freni elettromagnetici, che sfruttano la pressione generata dalle molle per premere le pastiglie dei freni (ganasce dei freni) per formare un attrito frenante con le ruote dei freni.La frenatura meccanica ha un'elevata affidabilità, ma produrrà vibrazioni durante la frenata e la coppia frenante è ridotta.Viene generalmente utilizzato in situazioni con inerzia e coppia ridotte.
La frenatura elettrica genera una coppia elettromagnetica opposta allo sterzo durante il processo di arresto del motore, che agisce come forza frenante per arrestare il motore.I metodi di frenatura elettrica includono la frenata inversa, la frenata dinamica e la frenata rigenerativa.Tra questi, la frenatura con connessione inversa viene generalmente utilizzata per la frenatura di emergenza di motori a bassa tensione e di piccola potenza;la frenatura rigenerativa presenta requisiti speciali per i convertitori di frequenza.Generalmente per la frenata di emergenza vengono utilizzati motori di piccola e media potenza.Le prestazioni di frenata sono buone, ma il costo è molto elevato e la rete elettrica deve essere in grado di accettarlo.Il feedback energetico rende impossibile frenare i motori ad alta potenza.
A seconda della posizione della resistenza di frenatura, la frenatura ad alto consumo di energia può essere suddivisa in frenatura ad alto consumo di energia DC e frenatura ad alto consumo di energia AC.La resistenza di frenatura CC che consuma energia deve essere collegata al lato CC dell'inverter ed è applicabile solo agli inverter con bus CC comune.In questo caso, la resistenza di frenatura AC che consuma energia è collegata direttamente al motore sul lato AC, che ha un campo di applicazione più ampio.
Sul lato motore è configurato un resistore di frenatura per consumare l'energia del motore per ottenere un arresto rapido del motore.Tra la resistenza di frenatura e il motore è configurato un interruttore automatico sottovuoto ad alta tensione.In circostanze normali, l'interruttore del vuoto è nello stato aperto e il motore è normale.Regolazione della velocità o funzionamento a frequenza industriale, in caso di emergenza, l'interruttore automatico sotto vuoto tra il motore e il convertitore di frequenza o la rete elettrica viene aperto e l'interruttore automatico sotto vuoto tra il motore e la resistenza di frenatura è chiuso e il consumo di energia la frenatura del motore è realizzata tramite la resistenza di frenatura., ottenendo così l'effetto di un parcheggio veloce.Lo schema unifilare del sistema è il seguente:
Schema unifilare del freno di emergenza
Nella modalità di frenatura di emergenza e in base ai requisiti del tempo di decelerazione, la corrente di eccitazione viene regolata per regolare la corrente dello statore e la coppia frenante del motore sincrono, ottenendo così un controllo di decelerazione rapido e controllabile del motore.
In un progetto di banco di prova, poiché la rete elettrica della fabbrica non consente il feedback di potenza, al fine di garantire che il sistema di alimentazione possa arrestarsi in sicurezza entro un tempo specificato (meno di 300 secondi) in caso di emergenza, un sistema di arresto di emergenza basato sull'energia del resistore è stata configurata la frenatura a consumo.
Il sistema di azionamento elettrico comprende un inverter ad alta tensione, un motore ad alta tensione a doppio avvolgimento ad alta potenza, un dispositivo di eccitazione, 2 set di resistori di frenatura e 4 armadi con interruttori automatici ad alta tensione.L'inverter ad alta tensione viene utilizzato per realizzare l'avviamento a frequenza variabile e la regolazione della velocità del motore ad alta tensione.I dispositivi di controllo ed eccitazione vengono utilizzati per fornire corrente di eccitazione al motore e quattro armadi con interruttori automatici ad alta tensione vengono utilizzati per realizzare la commutazione della regolazione della velocità di conversione di frequenza e la frenatura del motore.
Durante la frenata di emergenza, gli armadi ad alta tensione AH15 e AH25 vengono aperti, gli armadi ad alta tensione AH13 e AH23 vengono chiusi e la resistenza di frenatura inizia a funzionare.Lo schema elettrico dell'impianto frenante è il seguente:
Schema schematico del sistema frenante
I parametri tecnici di ciascun resistore di fase (R1A, R1B, R1C, R2A, R2B, R2C) sono i seguenti:
- Energia di frenata (massima): 25 MJ;
- Resistenza al freddo: 290Ω±5%;
- Tensione nominale: 6.374kV;
- Potenza nominale: 140kW;
- Capacità di sovraccarico: 150%, 60S;
- Voltaggio massimo: 8kV;
- Metodo di raffreddamento: raffreddamento naturale;
- Orario di lavoro: 300S.
Questa tecnologia utilizza la frenatura elettrica per realizzare la frenatura dei motori ad alta potenza.Applica la reazione dell'indotto dei motori sincroni e il principio della frenatura con consumo di energia per frenare i motori.
Durante l'intero processo di frenatura, la coppia frenante può essere controllata controllando la corrente di eccitazione.La frenatura elettrica ha le seguenti caratteristiche:
- Può fornire l'elevata coppia frenante necessaria per una frenata rapida dell'unità e ottenere un effetto frenante ad alte prestazioni;
- Il tempo di inattività è breve e la frenatura può essere eseguita durante tutto il processo;
- Durante il processo di frenatura, non sono presenti meccanismi come i freni dei freni e gli anelli dei freni che causano lo sfregamento tra i sistemi di frenatura meccanica, con conseguente maggiore affidabilità;
- Il sistema di frenata di emergenza può funzionare da solo come sistema indipendente oppure può essere integrato in altri sistemi di controllo come sottosistema, con un'integrazione flessibile del sistema.
Orario di pubblicazione: 14 marzo 2024