7.—3 主电气传【动系:统
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7】.3:.1 ? 从20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—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,
— 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
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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M《B+、p《ro:fibus-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
】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
】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》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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7.3.12】 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
!7.3.14 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IP54—
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