Co jsou elektrické pohony systémy?

Definice

Elektrický pohon je definován jako mechanismus navržený k regulaci otáček, točivého momentu a směru elektrického motoru. Ačkoli každý elektrický pohon může mít své unikátní vlastnosti, sdílejí také několik společných rysů.

Elektrické pohony

Níže uvedená obrázka znázorňuje typickou konfiguraci síťové distribuce na úrovni závodu. V tomto nastavení elektrický pohon čerpá své příchozí střídavé napájení (AC) z Motor Control Center (MCC). MCC slouží jako centrální uzel, který dohlíží na distribuci energie na několik pohonů umístěných v určitém oblasti.

V rozsáhlých výrobních závodech bývá často v provozu několik MCC. Tyto MCC pak dostávají energii z hlavního distribučního centra známého jako Power Control Centre (PCC). Obě MCC a PCC běžně používají vzduchové vypínače jako hlavní prvky pro přepínání energie. Tyto přepínače jsou konstruovány tak, aby zvládly elektrické zatížení s hodnotami až 800 voltů a 6400 amperů, což zajišťuje spolehlivé a efektivní řízení energie v elektrickém pohonu a celkové infrastruktuře závodu.

GTO inverzní řízení indukčního motoru je znázorněno na následujícím obrázku:

Hlavní části elektrických pohonů

Následující jsou klíčové komponenty těchto pohonů:

• Příchozí AC přepínač

• Sestava převodníku a inverze

• Odchozí DC a AC přepínací zařízení

• Řídicí logika

• Motor a přidružené zatížení

Hlavní části elektrického systému jsou podrobně popsány níže.

Příchozí AC přepínací zařízení

Příchozí AC přepínací zařízení se skládá ze spojovací jednotky s pojistkou a kontaktorem pro AC energii. Tyto komponenty obvykle mají napěťové a proudové hodnoty až 660V a 800A. Místo normálního kontaktoru se často používá kontaktor montovaný na tyči a vzduchový vypínač slouží jako příchozí přepínač. Použití kontaktoru montovaného na tyči rozšiřuje jeho možnosti až na 1000V a 1200A.

Toto přepínací zařízení je vybaveno pojistkou s vysokou přerušovací kapacitou (HRC) s hodnotami až 660V a 800A. Kromě toho obsahuje mechanismus tepelné ochrany proti přetížení. V některých případech lze kontaktor přepínacího zařízení nahradit lisovaným vypínačem pro zlepšení výkonu a ochrany.

Sestava převodníku/inverze

Tato sestava je rozdělena do dvou hlavních bloků: energetické elektroniky a ovládací elektroniky. Energetický blok se skládá z polovodičových prvků, tepelných článků, polovodičových pojistek, tlumičů nárazů a chladicích ventilátorů. Tyto komponenty spolupracují na zpracování úkolů s vysokým výkonem.

Ovládací blok zahrnuje zapalovací obvod, vlastní stabilizované zdroje energie a ovládací a izolační obvod. Ovládací a izolační obvod je odpovědný za kontrolu a regulaci toku energie k motoru.

Když pohon funguje v uzavřeném obvodu, zahrnuje kontrolér spolu s zpětnými vazbami pro proud a otáčky. Ovládací systém má tříportovou izolaci, což znamená, že zdroj energie, vstupy a výstupy jsou izolovány s vhodnými úrovněmi izolace pro zlepšení bezpečnosti a spolehlivosti.

Tlumiče nárazů v síti

Tlumiče nárazů v síti hrají klíčovou roli v ochraně polovodičového převodníku před nárazy napětí. Tyto nárazy mohou nastat v elektrické síti kvůli přepínání zátěže připojené ke stejné síti. Tlumič nárazů ve spojení s indukčností efektivně potlačuje tyto nárazy napětí.

Když příchozí vypínač funguje a přeruší dodávku energie, tlumič nárazů absorbuje určité množství zachycené energie. Pokud však modulátor energie není polovodičovým prvkem, tlumič nárazů nemusí být nezbytný.

Řídicí logika

Řídicí logika se používá pro interlock a sekvencování různých operací pohonu v normálních, poruchových a nouzových situacích. Interlock je navržen tak, aby zabránil neobvyklým a nebezpečným operacím, což zajišťuje integritu systému. Sekvencování na druhou stranu zajišťuje, že operace pohonu, jako jsou start, brzdění, obrácení a jízda, jsou prováděny v předem daném pořadí. Pro složité úkoly s interlock a sekvencováním se často používá programovatelný logický kontrolér (PLC), který poskytuje flexibilní a spolehlivou kontrolu.