7.3 】 主电气传动—系统
】
7?.3.1 —从20世纪8—0,、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
—
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
》
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
】。
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
—
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
】 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
【。
:
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
—
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+、pro—fibus-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
】
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【
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》。
—7.3?.11 交流变频!调,。速装置的《允许过载时间—一般只有1m—in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
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?
:
》 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【。IP:54
《