PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器

PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器大型同步电机应用场合非常广泛,除了作为常规发电机组外,在电力系统中还用作抽水蓄能机组和同步调相机组,而抽水蓄能机组和同步调相机组在维持电网频率稳定和电压稳定方面具有重要作用。目前,以晶闸管为换流器件的高压大容量静止变频器是实现大型同步电机变频启动的最佳选择,由于晶闸管的额定电流大,其在大容量静止变频器中具有IGBT不能替代的作用。但晶闸管不能通过门极实现器件自关断,需要合适的换相方法使其关断。

PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器静止变频系统启动原理

如图1所示,静止变频系统主要由主电路和控制系统两部分组成。主电路包括输入变压器、输出变压器、断路器、隔离开关、晶闸管整流电路、电流型逆变电路、输出电容器组和同步电机:控制系统由高性能控制器、数据采集单元和晶闸管触发单元组成,负责完成包括数据采集、晶闸管变流电路触发和励磁系统控制等在内的任务。

测量输入电压/电流和输出电压/电流需要经过电压互感器和电流互感器,将高压大电流信号转换为低压小电流信号,测量单元将低压小电流信号转换为数字信号,然后传递给控制器中的控制程序计算使用。控制器根据输入信号,通过计算确定延迟触发角、超前触发角、不同控制方式的切换以及与励磁系统的通信,完成同步电机启动、并网以及断开与同步电机的联系等任务。脉冲触发单元包括触发信号的生成、转换和传递,控制器产生的触发信号由阀控制器转换为光信号经光缆传送到晶闸管控制单元,该单元从一次回路取能形成脉冲电流完成晶闸管触发导通。

由于直流回路平波电抗器Ls的存在,直流电流ID的幅值在一个周期内近似恒定不变,逆变电路按照1204的导电工作方式,在触发上桥臂晶闸管导通时,下桥臂处于关断状态,三相桥臂触发信号相位差1204。忽略逆变电路的换相过程,则逆变电路输出的三相电流波形如图2所示。

如图1所示,当触发晶闸管T1'、T2'时,直流电流ID流经晶闸管T1'、A相定子绕组、C相定子绕组和晶闸管T2',注入定子绕组的电流IAC的基波分量产生磁动势F'AC。当转子转过一定的角度后,逆变电路导通T2'、T3',此时注入定子绕组的电流IBC的基波分量产生磁动势F'BC。根据交流发电机电枢反应理论,励磁磁动势Ff与电枢磁动势Fa相互作用产生电磁转矩Te:

式中:K为电磁转矩常数[wb·(At)-1]:Ff、Fa分别为励磁磁动势、电枢磁动势(At):9为两个磁动势的夹角(4)。

由式(1)可知,当电枢磁动势超前励磁磁动势904时,正向电磁转矩最大,根据励磁磁动势的位置,将转子位置平面分为6个扇区,当励磁磁动势进入第1扇区,应导通T1'、T6',当励磁磁动势进入第2扇区,应导通T1'、T2',以此类推。采用这种导通策略,静止变频器输出的平均电磁转矩最大。

静止变频器输出的电磁转矩与直流电流、逆变电路触发角和电机的磁通成正比,具体关系如下:

式中:Tem为拖动电磁转矩(N·m):C为系数,与机组特性相关:ID为静止变频器直流回路电流值(A):coso为静止变频器功率因数:小为磁通(wb)。

PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器当逆变电路的触发角保持不变时,直流电流的大小由整流电路的闭环控制调节。电机的励磁控制磁通的大小,而在启动过程中,根据不同阶段的控制策略,电机转子励磁由静止变频器的控制器控制。在实际工作时,逆变电路的触发角一般保持恒定。当需要控制电机转速时,通过控制直流电流的大小实现控制加速转矩的目标。

2晶闸管换流方式及控制

2.1中高速阶段的负载换流法

PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器在晶闸管需要换相时,使流过晶闸管电流过零后再施加一定时间的反向电压,原来导通的晶闸管才能可靠关断,在此期间触发另一支路的晶闸管,该晶闸管因承受正向电压而被导通,从而实现逆变电路的可靠换流。负载换流原理图如图3所示,其中图3(a)为逆变桥A、B相换流过程示意图。在换流之前,晶闸管T1'、T2'导通,直流电流ID以A、C相绕组为回路,现在要使电流从AC相换流到BC相,要使待关断的晶闸管T1'承受反向电压,应在自然换相点k之前导通晶闸管T3',T1'电流减小为零并承受一段时间反压后关断。观察图3(b)电机A、B相机端电压,如果在k点触发晶闸管T3',此后电压uAkuB,晶闸管T1'承受正向电压将继续导通,而T3'经过触发后承受反向电压无法导通,将导致换流失败。

PR6423/008-110+CON041艾默生轴振传感器为了使晶闸管T1'关断,同时晶闸管T3'导通,必须在自然换相点提前一个角度触发晶闸管T3',如图3(b)所示s点,由于0<ol<8,机端电压uA<uB,该电压以晶闸管T1'、T3'和定子A、B相绕组为回路形成环流ik,使得A相电流幅值从ID逐渐变为零,T1'关断而T3'导通,从而实现负载换流。

GE PCi-5565piorc-211000

EMERSON PR6423/015-030+CON021

EMERSON PR6423/10R-030+CON021

EMERSON MMS6410

WOODWARD 8256-016

WOODWARD 8290-191

EATON XV-102-D0-57TVR-10

PROSOFT MVI94-GSC-E

REXROTH CDB01.1C-SE-ENS-ENS-NNN-NNN-NN-S-NN-FW

GE IS420UCSCH1A

GE IS420UCSCH2A

SCHNEIDER ISH070/60017/0/1/00/0/10/10/00

ABB UAD155A0111 3BHE029110R0111

EMERSON MMS6210

EMERSON MMS6312

EMERSON MMS6410

EMERSON MMS6220

EMERSON MMS6110

EMERSON MMS6120

ABB HIEE205010R0001

ABB MAI32LAD

ABB MDI32BIS

ABB MDO32BNS

GE MIVII-1000E00HI00

ABB 1MRS050496

SCHNEIDER ISH100/30044/0/1/00/0/00/01/00

ABB PM902F

ABB 086370-001

ABB 129765-008

ABB SPBRC410

KOLLMORGEN AKM51G-BKCNR-00

WOODWARD 8440-2082

SCHNEIDER MC-4/11/10/400

GE DS200FCGDH1ABA

SCHNEIDER MC-4/11/03/400

GE 336A3401DAG01

EATON XVS-440-10MPI-1-1U

GE IS420PPNGH1A

SCHNEIDER Max-4/11/03/032/99/1/1/00

SCHNEIDER C400/А8/1/1/1/00

SCHNEIDER SM100-40-050-P0-45-M1-B1

SCHNEIDER SM100-50-030-PO-45-M1-B1

ABB CI867K01 3BSE043660R1

KOLLMORGEN 60WKS-CE240/3PB

SCHNEIDER SH205/20900/0/0/02/00/00/02/00

EATON XV-440-10TVB-1-50

ABB 3BSE007949R1 DSAI146

KONGSBERG RSER200-4

KONGSBERG RHUB200-5

KONGSBERG RMP200-8

ABB SPER1C1

SCHNEIDER MC-4/11/22/400

SCHNEIDER SH140/30330/0/1/00/00/00/00/00

AMAT 0090-07135

SCHNEIDER SM070-60-010-PO-45-M1-B0

SCHNEIDER SM070-60-020-PO-44-M1-B0

AMAT 0100-71251

EATON XV-440-10TVB-1-10

SCHLEICHER Max-4/11/03/032/99/1/1/00

EATON XP-503-10-A10-A00-1B

A-B 80026-508-03-R

GE IC695CRU320

GE IC695RMX128

REXROTH MSK061C-0300-NN-S1-UG0-NNNN

REXROTH MSK070C-0300-NN-SI-UGO-NNNN

GE MVR1600-4601

ABB UNITROL 1000 3BHE014557R6104

SCHNEIDER SH100/40060/0/0/00/00/00/00/00

GE 8132-AI-UN

GE IS220PPDAH1A

GE IS220PPDAH1B

EMERSON PR6424/003-030

EMERSON PR6423/10R-030

GE IS215ACLEH1B

ABB XVC772A102 3BHE032285R0102

ABB UFC765AE102 3BHE003604R0102

ABB PPC907BE 3BHE024577R0101

KOLLMORGEN KSM01.2B-061C-35N-M1-HP2-SE-NN-D7-NN-FW

ABB PDAA401 3BSE017234R1

EATON XV-102-D6-57TVRC-10

KOLLMORGEN AKM42G-ANCN2-00

PROSOFT MVI56E-MCMR

GE IS220PPROH1A

ABB 3BHE032285R0102

ABB 3BHB032608R0001

EMERSON PR6423/003-131+CON041

EATON XVS-440-10MPI-1-1U

ABB PPB022DE01 HIEE300867R0001

ABB DSSA165

ABB DSSB140

ABB DSTC190