چه چیزی سیستم های موتور الکتریکی است

تعریف

سیستم محرک الکتریکی به عنوان یک مکانیزم طراحی شده است که برای تنظیم سرعت، گشتاور و جهت موتور الکتریکی. هرچند که هر سیستم محرک الکتریکی ممکن است ویژگی‌های منحصر به فرد خود را داشته باشد، اما آنها چندین ویژگی مشترک نیز دارند.

سیستم‌های محرک الکتریکی

شکل زیر نمایانگر ترکیب معمول شبکه توزیع برق در سطح کارخانه است. در این ساختار، سیستم محرک الکتریکی تغذیه جریان متناوب (AC) خود را از مرکز کنترل موتور (MCC) دریافت می‌کند. MCC به عنوان یک مرکز مرکزی عمل می‌کند که توزیع برق به چندین محرک در یک منطقه خاص را نظارت می‌کند.

در کارخانه‌های تولید بزرگ، معمولاً تعداد زیادی MCC در حال عملیات هستند. این MCC‌ها به نوبه خود تغذیه برق را از مرکز کنترل قدرت (PCC) اصلی دریافت می‌کنند. هم MCC و PCC معمولاً از شیرهای برق هوایی به عنوان عناصر اصلی تغییر وضعیت برق استفاده می‌کنند. این عناصر تغییر وضعیت مهندسی شده‌اند تا بارهای برق با ظرفیت تا 800 ولت و 6400 آمپر را مدیریت کنند، که اطمینان از مدیریت قابل اعتماد و کارآمد برق در سیستم محرک الکتریکی و زیرساخت کل کارخانه را فراهم می‌کند.

محرک موتور القایی کنترل شده با مبدل GTO در شکل زیر نمایش داده شده است:

اجزاء اصلی سیستم‌های محرک الکتریکی

اجزاء کلیدی این سیستم‌های محرک عبارتند از:

• شیر AC ورودی

• مجموعه تبدیل‌کننده و مبدل قدرت

• شیر DC و AC خروجی

• منطق کنترل

• موتور و بار مرتبط

جزئیات اجزای اصلی سیستم برق در زیر آمده است.

شیر AC ورودی

شیر AC ورودی شامل واحد شیر - فیوز و تماس‌گیر برق AC است. این اجزا معمولاً ظرفیت ولتاژ و جریان تا 660V و 800A دارند. به جای یک تماس‌گیر معمولی، معمولاً از یک تماس‌گیر مونتاژ شده روی میله استفاده می‌شود و شیر هوایی به عنوان شیر ورودی عمل می‌کند. استفاده از تماس‌گیر مونتاژ شده ظرفیت را تا 1000V و 1200A افزایش می‌دهد.

این شیر با فیوز HRC (High Rupturing Capacity) با ظرفیت تا 660V و 800A مجهز شده است. علاوه بر این، شامل یک مکانیزم محافظت حرارتی برای حفاظت سیستم از بارگذاری زیاد است. در برخی موارد، تماس‌گیر شیر می‌تواند با یک شیر مدار بسته جایگزین شود تا عملکرد و محافظت را افزایش دهد.

مجموعه تبدیل‌کننده/مبدل قدرت

این مجموعه به دو بلوک اصلی تقسیم می‌شود: الکترونیک قدرت و الکترونیک کنترل. بلوک الکترونیک قدرت شامل دستگاه‌های نیمه‌رسانا، پره‌های گرمایی، فیوز‌های نیمه‌رسانا، مهارکننده‌های سرنشین و مراوح خنک‌کننده است. این اجزا به صورت همکاری برای مدیریت کارهای تبدیل قدرت بالا عمل می‌کنند.

بلوک الکترونیک کنترل شامل مدار تریگر، منبع تغذیه تنظیم شده خود و مدار گردان و جداکننده است. مدار گردان و جداکننده مسئول کنترل و تنظیم جریان برق به موتور است.

هنگامی که محرک در یک ساختار حلقه بسته عمل می‌کند، شامل یک کنترل‌کننده همراه با حلقه‌های بازخورد جریان و سرعت است. سیستم کنترل شامل جداکننده سه‌دریچه است که اطمینان از جداسازی مناسب تغذیه برق، ورودی‌ها و خروجی‌ها را با سطوح عایق‌بندی مناسب برای افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان فراهم می‌کند.

مهارکننده‌های سرنشین خط

مهارکننده‌های سرنشین خط نقش مهمی در محافظت از تبدیل‌کننده نیمه‌رسانا از اوج‌های ولتاژ ایفا می‌کنند. این اوج‌ها ممکن است در خط برق به دلیل روشن و خاموش شدن بارهای متصل به همان خط اتفاق بیفتند. مهارکننده سرنشین خط، به همراه القایی، به طور موثر این اوج‌های ولتاژ را مهار می‌کند.

وقتی که شیر ورودی عمل می‌کند و تأمین جریان را قطع می‌کند، مهارکننده سرنشین خط مقداری از انرژی محبوس را جذب می‌کند. اما اگر مدولاتور قدرت یک دستگاه نیمه‌رسانا نباشد، ممکن است نیازی به مهارکننده سرنشین خط نباشد.

منطق کنترل

منطق کنترل برای تعامل و ترتیب عملیات مختلف سیستم محرک در شرایط عادی، خرابی و اضطراری استفاده می‌شود. تعامل طراحی شده است تا عملیات نامتعارف و ناامن را جلوگیری کند و تمامیت سیستم را تضمین کند. ترتیب عملیات از طرف دیگر اطمینان می‌دهد که عملیات محرک مانند شروع، ترمز، معکوس شدن و حرکت محدود به ترتیب پیش‌بینی شده انجام شوند. برای کارهای تعامل و ترتیب عملیات پیچیده، معمولاً از یک کنترل‌کننده منطق برنامه‌پذیر (PLC) استفاده می‌شود تا کنترلی انعطاف‌پذیر و قابل اعتماد فراهم کند.