전기 구동 시스템이란 무엇인가요
정의
전기 구동 시스템은 전기 모터의 속도, 토크 및 방향을 조절하도록 설계된 메커니즘으로 정의됩니다. 각각의 전기 구동 시스템은 고유한 특성을 가질 수 있지만, 공통적인 여러 특징들을 공유합니다.
전기 구동 시스템
아래 그림은 플랜트 수준의 전력 분배 네트워크의 일반적인 구성입니다. 이 구조에서 전기 구동 시스템은 모터 제어 센터(MCC)로부터 들어오는 교류(AC) 전원을 공급받습니다. MCC는 중앙 허브 역할을 하여 특정 영역 내에 위치한 여러 구동장치에 전력을 분배합니다.
대규모 제조 플랜트에서는 종종 여러 개의 MCC가 운영됩니다. 이러한 MCC들은 주 배전 센터인 전력 제어 센터(PCC)로부터 전력을 받습니다. MCC와 PCC는 보통 공기 회로 차단기를 주요 전력 스위칭 요소로 사용합니다. 이러한 스위칭 구성 요소는 800볼트와 6400암페어까지의 전기 부하를 처리하도록 설계되어 전기 구동 시스템과 전체 플랜트 인프라 내에서 안정적이고 효율적인 전력 관리를 보장합니다.
다음 그림은 GTO 인버터 제어 인덕션 모터 구동 장치를 나타내고 있습니다:
전기 구동 시스템의 주요 부분
이러한 구동 시스템의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
들어오는 AC 스위치
전력 변환기 및 인버터 조립체
나가는 DC 및 AC 스위치 기어
제어 논리
모터 및 관련 부하
전기 전력 시스템의 주요 부분은 아래에 상세히 설명되어 있습니다.
들어오는 AC 스위치 기어
들어오는 AC 스위치 기어는 스위치-퓨즈 유닛과 AC 전력 컨택터로 구성됩니다. 이러한 구성 요소는 일반적으로 660V 및 800A까지의 전압 및 전류 등급을 가지고 있습니다. 일반 컨택터 대신 바 마운트 컨택터가 종종 사용되며, 공기 회로 차단기가 들어오는 스위치로 사용됩니다. 바 마운트 컨택터의 사용은 등급 능력을 1000V 및 1200A까지 확장시킵니다.
이 스위치 기어는 660V 및 800A까지의 높은 단락 용량(HRC) 퓨즈를 장착하고 있으며, 또한 과부하로부터 시스템을 보호하기 위한 열 과부하 보호 메커니즘이 포함되어 있습니다. 일부 경우에는 스위치 기어의 컨택터를 성능과 보호를 향상시키기 위해 성형 케이스 회로 차단기로 교체할 수 있습니다.
전력 변환기/인버터 조립체
이 조립체는 전력 전자 및 제어 전자의 두 가지 주요 하위 블록으로 나뉩니다. 전력 전자 블록은 반도체 장치, 히트 싱크, 반도체 퓨즈, 서지 억제기, 그리고 냉각 팬으로 구성됩니다. 이러한 구성 요소들은 고출력 변환 작업을 수행하는 데 협력합니다.
제어 전자 블록에는 트리거 회로, 자체 조정 전원 공급, 그리고 드라이브 및 절연 회로가 포함됩니다. 드라이브 및 절연 회로는 모터로의 전력 흐름을 제어하고 조절하는 역할을 합니다.
구동 장치가 폐루프 구성을 사용할 때, 현재 및 속도 피드백 루프를 포함하는 컨트롤러가 포함됩니다. 제어 시스템은 세 포트 절연을 특징으로 하며, 전력 공급, 입력, 출력이 적절한 절연 수준으로 격리되어 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다.
라인 서지 억제기
라인 서지 억제기는 전력선에서 발생하는 전압 스파이크로부터 반도체 변환기를 보호하는 중요한 역할을 합니다. 이러한 스파이크는 동일한 선에 연결된 부하의 스위칭으로 인해 발생할 수 있습니다. 라인 서지 억제기는 인덕턴스와 함께 이러한 전압 스파이크를 효과적으로 억제합니다.
들어오는 회로 차단기가 작동하여 전류 공급을 중단할 때, 라인 서지 억제기는 일정량의 갇힌 에너지를 흡수합니다. 그러나 전력 변조기가 반도체 장치가 아닌 경우, 라인 서지 억제기가 필요하지 않을 수 있습니다.
제어 논리
제어 논리는 정상, 오류, 비상 상황에서 구동 시스템의 다양한 작업을 상호 잠금 및 순차화하는데 사용됩니다. 상호 잠금은 비정상적이고 안전하지 않은 작업을 방지하여 시스템의 무결성을 보장하도록 설계되었습니다. 반면에 순차화는 구동 작업(시작, 제동, 역방향, 조깅 등)이 미리 결정된 순서로 수행되도록 보장합니다. 복잡한 상호 잠금 및 순차화 작업의 경우, 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)가 종종 유연하고 신뢰성 있는 제어를 제공하기 위해 사용됩니다.
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