7.3 】 主电气传》动系统
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7.3.1 【 从20世纪—80、9《0年代以来随着电力!半导:体器件及微电—子器:件特别是计算机【及大规模《集成电路的发展【再加上现代控制【理论向电气传—动领域?的渗透使得在—原来:直流传动系》统占:主导地位的高精【度力矩控制和高精】度定位?控制的?电气:。。传动应用场合逐步地!被高:。性能交?流变频传动》系统所?取代针对升船机【。主传:动系统高精》度力矩控制和—高精度定《位控:制的:技术特?点同时考虑交流【变频传动《装置技术的发展和成!本的降低《原本采?用其他类《型的电气传动—。系统均改为交流变】频传动如岩滩升船机!、水口升船机和隔河!岩一:。级升船机均采—用直流传《动隔河岩第二级升】船机则改为》采用交流变》频传动?此外之后新建的高坝!洲、彭水和三峡等升!船机工程均》采用了交流变频传】动
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交!流变频调速装置【的功率部《分有交-直-交和】。交-交两种变频结】构交-?。交变频?技,术多用于电动机功率!大于2M《W的场合对于单电】动机功率不大于【500kW》的升:船机:传动:变频装置《一般采用交-—。直-交变频
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7.3.2 【 一台主驱动—。电动机配置1套交】流变频传动装置称】之为:“一对?一,”连接方式》;“共用直流—母线:”连接?方式是指由1套【或2:套冗:余配置的整流/回】。馈单元通过》共用:直流母线给多—组“逆变器》-电动机”》单元供电《的接线这两种—方案在技术经济【指标上各有优势对】允许故障停机—时间较长的升船【机或单?电动机容《量较小的多电—动,机驱:动升船?机可优先考虑共【用,直流母线方案反之则!。应采用可《靠性较高的“一【。对一”连接方案
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7.3.3 【 承船厢运》行是典型《的位势性负载升船】。机运行中承船厢的误!载水深?不同每?。次运行的负荷性【。质也不相同常会使】驱动:系统:在制动?。。状态下运行因—此要求交流变—频传动系统能在【。。其,。机械特?性的四个象》限,内稳定运行
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》 变频调速传—动装置的制》动运:行方式有能耗制【动,和再生?。制动两种两种—制动方式的选择【应根据承船厢可能的!制,动运行时间》、传动?系统:的布置条件》以及供电电》网的容量、可靠性】等的比较来》确定但在电源容量较!小的情况《下,电压的?波动:会使:逆变失败不能—把再生?能量回馈《到电网导《致承船厢被》拖着自由下滑或上】冲只能通过》机械:上闸来紧急制动从而!对,承船厢?驱动机?构产生很大冲击危害!因此对于供》电电:源取自容量小、【。可靠性较差的电网时!升船机可采用电阻】能耗制动方式
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7.3.!4 三《相交流异步电动机】的变频变压控制【技术的种类繁多目】前技术成熟并有定型!产品:支持:。的变频变压控—制技术主《要有:V/:F标量控制、带或不!。带速度反馈的定子】电流磁场定向矢量】控制、带或不—。带速度反馈的直接转!矩控制等《多种技术方案由于】升船机承船厢—为,多机构同步驱动要求!系统:具有高性能》的协调?控制、?高精:度随机?的,“点对点”》定位控制《和起升?“零:速满转矩”》控制功能以及—调速范围宽》、稳速精度》要求高等特》点因:此变:频变:压控制应在带—。。。有速度反馈》的定子电《流磁场定向矢量控】制和直接《转矩控制两个技术】方案中选择
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?。7.3.5 为】减少升船机的—误载水深和升船机】每航次通航运—行时间承《船厢到达目标位置停!止运行后其标准水位!面与水库或航道水】面的:高差通?常要求小于±3【cm即要求控制系】统能使升船机—准确停位为此主电】气传:动,。控制系统《应采用?“点:对点”的位置—闭环控?制系统通《常采用的控制系统】结构:形式有“《位置”单环、“位】置+速度”双环、“!位置+?速度+转矩”三环等!三种:其中三环结构—。应用:最为广?泛具有当转速环和】转矩环内部某些环】节的参数发生变化或!。受到干扰时转—矩(电?流)反?馈和速度反馈能对它!们起到?很好的?抑,制作用?使得位置环的动【态,误差较小且有限【幅保护?作用位置《闭环方式可》采,用位置反《馈信号为《承,。船厢实际《位置检测信号的全闭!环,。方式或位《置反馈?。。信号为驱动电动【机非传动《轴端电动《机转角?位置信?号,的半闭环《方式目前国内已【建升船机的位置闭】环均:采用半闭《环,方式
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【目前国内垂直—升船机承船》厢都采用带机械同】步,轴的多机构分散同步!驱动分散的驱动机】构经由刚性同步轴连!接实现多机构同【步驱动的目的在多】电动机“《机,械同步+出》力均:衡”同步传动控制】方面积累有丰—富的:经验:
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“机!械同:步+出力均衡”【控制也有《两个:。方案可选“经转【矩环:出,。。力均衡的主》从同步?”和“经速度环出】。力均:衡的主从同步”“】经转矩环出力均【衡的:主从同步”的结构比!较简单可用于斜面】升船机或以货—运为主的垂》直升船机“经—速度环出《力均衡的主从—同步:”的:结构相对复杂—但性能更《为优越适用于要【求较高的以客运为】主的:升船机
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7.3.6 】。 状:态信息?包括正常状态和故】障状态两《种当状态信息超【过设计界限时—系统应做出相应的】安全保护反应
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7:.3.7《 升船机承船厢升!。降运行是一种多电动!。机同步?传动的应用》需要同?步起动/制动控【。制、出力均衡控制、!准确停位控》制、冗余热备及【主从切换《控制、故障联—锁保护等诸多协【调控制?的,功能:系统各驱动单—元除本身需配置【专,用控:制器进行各自—的传动?控制之外《尚需设置《。1套传动协调控制站!对主电气传动—系统和驱动机构的辅!助,设备进行协》。调控制传动协调【控制站接受和—执行升?船机计算机监控【系统的控制命令采】集和上送执行结果】信,息;对主电气传动】系,统发送控制命令进行!参数:设置和联锁保护以】及,检测信号的信息交换!;,对驱动机构的辅助设!备;如(制》动器系统、》。润滑系统《等)进行《控制传?动协调控制站与【主电气?传动系统之间—通常采用MB—+、profib】us-D《P等工?业,以,太网或现场总线【进行连接不同现场总!线的采用与产—品的选型密切相【关因此本条未对采用!何种现?场总线做出》规定
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7.3.》8 本条结合控制!。系统的?结构特?点和升船机》运行:要求对主传》动系统和传动协调控!制站的运行控制方式!。做出了?。规,定
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7.3《.9 本条对承船!。厢,主,电气传动系统的关键!功能做出了规—定其中“《任一传动装置故障退!出无扰动继续运【行”的功能》应根据不同升船机】对承船厢驱》动系:统,故障运行工况—的规定来设置对于客!运,升船机应设置—这一功能
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7.3《.1:0 ?本条规定的这些保护!项,目均是?为升船?机安全可靠》运行而?。设置的
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7.3.1—1 交流变频调】速装置的允许过载时!间一:。般只:有1mi《n,这一过载《能力仅仅对电动机】启动过程是》。有作用的而》针对升船机主驱动】电机的“短时—间过载”升降运【行工:况而言主电气传动】系统的?。交,流变频调《速装:置,是,不具备完成》升,。船机一次升降过载】运行能力的因—此,。要求交流变频装置参!数应按照配套的电动!机功率和运行要求】。进行选择
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7.3.!1,2 ?垂直和斜面》。升,。船机的系统性能指标!应根:据具体工程的实【。际要求确《定但不能低》。于本条所提出的【。技术参数
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7.3.1—4 : 承船厢驱》动机构设有多台【主,驱动电动《机,并由机械《同步轴?刚性连接提供了当】个别电动机因故【障退出工作》。时允许升船机—。继续短时运》行,的可能?对水运交通十—。分繁忙河流》上,的升:船机:允许:升船机短时持续运行!的能力是十分必【。要的因此电》动机:功率选取应》充分考虑《驱动机构事故工况下!。运行:的要求
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《 承船厢水体】的冷凝作用会使承】船厢上设备机—房内:的,湿度非常大承—船厢上?的机:房内壁经《常,。。会出现冷凝水(珠)!因此当电《气设备置于承船【。。厢上时其《外壳的IP》防护等级应按室外布!置考虑?即不得低于》I,P54
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