7.3 】 主:电气传动系统
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7.3.1】 从2《0世纪80、90】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】2MW?的场合对于单电【。动机功率《不大于50》。0kW?的升:船机:传动变频装置—一般采用交-直-交!变频
】。。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
】 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±3cm》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
! “《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?+、prof—ibus-DP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—.10? 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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7.3.11】 :交流变频《调速:装置的允许过—。载时间一般》。只有1min—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.】。12 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I!P防护?等级应按室外布【置考虑即不得—。低于I?P54
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