Vad är elkraftdrivsystem?

Definition

Ett elektriskt drivsystem definieras som en mekanism som är utformad för att reglera hastighet, moment och riktning av en elektrisk motor. Även om varje elektriskt drivsystem kan ha unika egenskaper, delar de också flera gemensamma egenskaper.

Elektriska Drivsystem

Figuren nedan illustrerar den typiska konfigurationen av ett anläggningsnivå kraftfördelningsnät. I detta uppdrag drar det elektriska drivsystemet sin inkommande växelström (AC) från en Motor Control Center (MCC). MCC fungerar som en central hubb, övervakar strömfördelningen till flera drivsystem inom ett specifikt område.

I stora tillverkningsanläggningar finns ofta flera MCC i drift. Dessa MCC får i sin tur ström från huvudfördelningscentret, kallat Power Control Centre (PCC). Både MCC och PCC använder vanligtvis luftbrytare som de primära strömswitchande elementen. Dessa switchande komponenter är utformade för att hantera elektriska belastningar med spännings- och strömnivåer upp till 800 volt och 6400 amper, vilket säkerställer pålitlig och effektiv strömbekämpning inom det elektriska drivsystemet och det totala anläggningsinfrastrukturen.

GTO-inverterstyrt induktionsmotordriv visas i figuren nedan:

Huvuddelar av Elektriska Drivsystem

Följande är de viktigaste komponenterna i dessa drivsystem:

• Inkommande AC-brytare

• Strömkonverterings- och invertermontering

• Utgående DC- och AC-skyddssystem

• Styrlogik

• Motor och den associerade belastningen

De huvuddelarna av det elektriska kraftsystemet detaljerades nedan.

Inkommande AC-Skyddssystem

Det inkommande AC-skyddssystemet består av en brytar-fusseenhet och en AC-strömbrytare. Dessa komponenter har normalt spännings- och strömnivåer upp till 660V och 800A. Istället för en vanlig kontaktor används ofta en bar-monterad kontaktor, och en luftbrytare fungerar som den inkommande brytaren. Användningen av en bar-monterad kontaktor utvidgar kapaciteten upp till 1000V och 1200A.

Detta skyddssystem är utrustat med en högavbrottskapacitetsfusse (HRC) med spännings- och strömnivåer upp till 660V och 800A. Dessutom inkluderar det en termisk överbelastningsbeskyddsmekanism för att skydda systemet mot överbelastning. I vissa fall kan kontaktorn i skyddssystemet ersättas med en formad brytarkort för förbättrad prestanda och beskydd.

Strömkonvertering/Invertermontering

Denna montering är indelad i två huvudunderblock: strömelektronik och styrningselektronik. Strömelektronikblocket består av halvledardelelement, värmeavledare, halvledarfusser, överslagsdämpare och kyldrar. Dessa komponenter arbetar tillsammans för att hantera högströmskonverteringuppgifterna.

Styrningselektronikblocket inkluderar en utlösarcirkel, sin egen reglerad strömförsörjning och en driv- och isolationscirkel. Driv- och isolationscirkeln ansvarar för att styra och reglera strömförsörjningen till motorn.

När drivningen opererar i en slutstegsregleringskonfiguration inkluderar den en regulator tillsammans med ström- och hastighetsfeedbackloopar. Styrsystemet har treportisolering, vilket säkerställer att strömförsörjningen, ingångar och utgångar är isolerade med lämpliga isoleringsnivåer för att förbättra säkerheten och tillförlitligheten.

Linjeöverslagsdämpare

Linjeöverslagsdämpare spelar en viktig roll för att skydda halvledarkonverteraren från spänningstoppar. Dessa toppar kan inträffa i strömlinjen på grund av koppling och avkoppling av belastningar som är anslutna till samma linje. Linjeöverslagsdämparen, i kombination med induktans, dämpar effektivt dessa spänningstoppar.

När den inkommande brytaren fungerar och avbryter strömförsörjningen absorberar linjeöverslagsdämparen en viss mängd fångad energi. Om dock strömmodulatorn inte är en halvledardelevätare, så kan en linjeöverslagsdämpare vara onödig.

Styrlogik

Styrlogik används för att låsa och sekvensera de olika operationerna i drivsystemet under normala, fel- och nödsituationer. Låsning är utformad för att förhindra ovanliga och osäkra operationer, vilket säkerställer systemets integritet. Sekvensering säkerställer å andra sidan att drivoperationer som start, bromsning, omvändning och jogging utförs i en förbestämd sekvens. För komplexa låsnings- och sekvenseringsuppgifter används ofta en programmerbar logikkontroller (PLC) för att ge flexibel och pålitlig styrning.