Какво са електрически приводни системи

Дефиниция

Електрическата приводна система се дефинира като механизъм, предназначен да регулира скоростта, момента и посоката на електродвигателя. Въпреки че всяка електрическа приводна система може да има уникални характеристики, те споделят няколко общи черти.

Електрически приводни системи

Фигурата по-долу илюстрира типичната конфигурация на мрежа за разпределение на енергията на ниво завод. В тази конфигурация, електрическата приводна система черпи своята входяща алтернативно-струйна (AC) подхранване от Център за управление на двигатели (MCC). MCC служи като централен хаб, надзиравайки разпределението на енергия към множество приводи, разположени в определена зона.

В големите производствени заводи, често са в действие много MCC. Тези MCC, от своя страна, получават енергия от главния център за разпределение, известен като Център за контрол на енергията (PCC). И двата MCC и PCC обикновено използват въздушни прекъсвачи като основни компоненти за превключване на енергия. Тези компоненти са проектирани да управляват електрически товари с напрежения до 800 волта и ток до 6400 ампера, гарантирайки надеждно и ефективно управление на енергията в електрическата приводна система и общата инфраструктура на завода.

Приводната система с GTO инвертор и индукционен двигател е показана на фигурата по-долу:

Основни части на електрическите приводни системи

Следните са ключовите компоненти на тези приводни системи:

• Входящ превключвател на AC

• Асамбляж на преобразувател и инвертор

• Изходящи DC и AC превключвачи

• Контролна логика

• Двигател и свързаната с него нагрузка

Основните части на електрическата система за енергия са детайлно описани по-долу.

Входящи AC превключвачи

Входящите AC превключвачи включват единица за превключване и предпазен въглен и AC контакт. Тези компоненти обикновено имат напрежение и ток до 660V и 800A. Вместо стандартен контакт, често се използва контакт, монтиран на шина, и въздушен прекъсвач служи като входящ превключвател. Използването на контакт, монтиран на шина, разширява способностите за рейтинг до 1000V и 1200A.

Този превключвач е оборудван с предпазен въглен с висока капацитет за прекъсване (HRC), класифициран за напрежение до 660V и ток до 800A. Освен това, включва термална защита срещу прекомерна заредба. В някои случаи, контактът на превключвача може да бъде заменен с формован прекъсвач за подобрен резултат и защита.

Асамбляж на преобразувател/инвертор

Този асамбляж е разделен на две основни под-блокове: блок за енергийна електроника и блок за контролна електроника. Блокът за енергийна електроника включва полупроводникови устройства, радиатори, полупроводникови предпазни въглени, устройство за подаване на вълни и вентилатори за охлаждане. Тези компоненти работят заедно, за да извършват задачи за високомощностно преобразуване.

Блокът за контролна електроника включва схема за активиране, собствена регулирана подхранваща схема и схема за управление и изолация. Схемата за управление и изолация е отговорна за контролиране и регулиране на потока на енергия към двигателя.

Когато приводът работи в затворена верига, включва контролер с обратни връзки за ток и скорост. Контролната система разполага с трипортова изолация, осигуряваща, че подхранването, входовете и изходите са изолирани с подходящи нива на изолация, за да се подобри безопасността и надеждността.

Подаватели на вълни

Подавателите на вълни играят важна роля в защитата на полупроводниковия преобразувател от скачания на напрежението. Тези скачания могат да се появят в енергийната линия поради включването и изключването на други потребители, свързани със същата линия. Подавателят на вълни, в комбинация с индуктивност, ефективно подава тези скачания на напрежението.

Когато входящият прекъсвач действа и прекъсва доставката на ток, подавателят на вълни поглъща определено количество заключена енергия. Обаче, ако модулаторът на мощността не е полупроводниково устройство, подавателят на вълни може да не бъде необходим.

Контролна логика

Контролната логика се използва за взаимно свързване и последователност на различните операции на приводната система при нормални, аварийни и спешни условия. Взаимното свързване е предназначено да предотврати аномални и небезопасни операции, осигурявайки целостта на системата. Последователността, от друга страна, осигурява, че операциите на привода, като стартиране, спиране, обратно въртене и др., се извършват в предварително определена последователност. За сложни задачи по взаимно свързване и последователност, често се използва програмируем контролер (PLC), за да предостави гъвкав и надежден контрол.