起重機(jī)械、造紙機(jī)械電力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備,構(gòu)成全數(shù)字交/直流調(diào)速系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)單/多機(jī)的計(jì)算機(jī)通信,對(duì)進(jìn)一步提高電力傳動(dòng)系統(tǒng)性能、生產(chǎn)更優(yōu)良產(chǎn)品、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的改造都具有實(shí)際意義。 1.全數(shù)字直流傳動(dòng)系統(tǒng) 此系統(tǒng)具有一定的通用性,它包括下述3個(gè)主要部分。 1.1 功率部分 這部分已成熟定型,包括單相可逆、單相不可逆,三相可逆、三相不可逆等線路及功率部分和動(dòng)力操作部分。 1.2操作部分 信息輸入 由數(shù)字鍵及有關(guān)的功能鍵組成,可輸入轉(zhuǎn)速給定值,起動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等信息以及隨應(yīng)用場(chǎng)合不同而可自定義的參數(shù)。 信息顯示 由多位數(shù)碼及有關(guān)功能鍵組成,可顯示轉(zhuǎn)速實(shí)際值及上述輸人的各種參數(shù)。 記錄打印 接寬行或窄行打印機(jī),按下打印功能 鍵即可將系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的有關(guān)數(shù)據(jù)打印出來(lái)。 單/聯(lián)動(dòng) 通過(guò)功能鍵操作,可使系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)速,也可接受另一系統(tǒng)的同步聯(lián)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速同步控制。 1.3 控制及檢測(cè)部分 它以MCS-5單片機(jī)為核心,結(jié)合時(shí)鐘、存貯、驅(qū)動(dòng)、接口、變換、觸發(fā)以及電源等器件組裝成一體。對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)這種常規(guī)的工業(yè)應(yīng)用,設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)了實(shí)時(shí)性。 高抗擾性以及簡(jiǎn)便價(jià)廉。線路和印刷版均進(jìn)行精巧的設(shè)計(jì)和處理,以保證一定的通用性和較強(qiáng)的抗干擾能力,并可靈活方便地安裝在功率裝置或控制臺(tái)中,以便于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。 1.3.1 電流檢測(cè) 電流檢測(cè)電路用兩組交流互感器檢測(cè)出正、反兩組晶閘管交流側(cè)電流信號(hào),經(jīng)橋式整流,分別得到正、反組電流信號(hào)的模擬量。經(jīng)ADC1210模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,得到電流信號(hào)的數(shù)字量。電流檢測(cè)可以認(rèn)為是一個(gè)比例系數(shù)。 1.3.2 轉(zhuǎn)速檢測(cè) 系統(tǒng)中為轉(zhuǎn)速檢測(cè)備有計(jì)數(shù)輸人通道及模擬輸人通道,既可采用光電脈沖發(fā)生器也可采用測(cè)速電機(jī)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)速。光電脈沖發(fā)生器由圓周上均勻地刻有光柵的圓盤、脈沖形成和放大電路組成。它聯(lián)接到電機(jī)軸上。當(dāng)圓盤隨電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)光電元件的作用,一道道光柵變成一個(gè)個(gè)脈沖。脈沖的頻率正比于電機(jī)的轉(zhuǎn)速。一個(gè)采樣周期內(nèi)脈沖數(shù)量就反映了電機(jī)的速度值。 2 全數(shù)字交流傳動(dòng)系統(tǒng) 全數(shù)字交流傳動(dòng)系統(tǒng)為ABB公司最新推出的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)系統(tǒng),它代表了交流傳動(dòng)的世界領(lǐng)先水平。DTC控制不同于矢量控制,它采用的是控制定子磁鏈的方法,即用空間矢量的分析方法直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)軌采用定子磁場(chǎng)定向,借助離散的Bznd-Bznd控制產(chǎn)生PWM信號(hào)并直接對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制數(shù)學(xué)模型的簡(jiǎn)化處理,不需要對(duì)電壓、頻率分別控制的 PWM調(diào)制器,是一種無(wú)超調(diào),具有高靜、動(dòng)態(tài)性能的全數(shù)字交流調(diào)速方法。DTC的開環(huán)動(dòng)態(tài)速度控制精度可以達(dá)到閉環(huán)磁通矢量控制的精度,在不需要光碼反饋(或其他反饋)的情況下,從零速開始就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制。這就省去了造紙傳動(dòng)中通常用測(cè)速機(jī)、光碼等反饋器件和電纜引線以及干擾等造系統(tǒng)不穩(wěn)和維護(hù)方面的困難,從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 3.傳動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì) 3.1全數(shù)字交/直流傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成 全數(shù)字交/直流調(diào)速裝置采用具有國(guó)際先進(jìn)流調(diào)速器,控制電機(jī)由交流電機(jī)(或直流電機(jī))組成,變送裝置由光碼(或測(cè)速發(fā)電機(jī))組成。測(cè)速機(jī)將轉(zhuǎn)速交換成模擬量信號(hào)(光電編碼將轉(zhuǎn)速變換成數(shù)字量)并反饋給控制裝置。 3.2網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì) 包括直流傳動(dòng)系統(tǒng)和交流傳動(dòng)系統(tǒng)。 4.結(jié)語(yǔ) 運(yùn)用工業(yè)PC、PLC和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及全數(shù)字交/直流傳動(dòng)裝置,可對(duì)生產(chǎn)電力傳動(dòng)進(jìn)行診斷與監(jiān)控,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制,可以對(duì)每個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速、電流、電壓,啟、停、加/減速等參數(shù)進(jìn)行在線修改,并保持線速度同步,負(fù)荷分配;同時(shí),可通過(guò)歷史曲線和現(xiàn)行曲線的顯示,監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況;并可以隨時(shí)了解生產(chǎn)情況的好壞,為生產(chǎn)高效優(yōu)良的產(chǎn)品提供了保障。
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