矿井通风机西门子无刷同步机电控系统分析(2)

来源:南粤论文中心(WWW.NYLW.NET) 作者:王清灵 发表于:2010-11-30 16:33  点击:
【关健词】矿井通风机; 无刷同步机; 励磁电流
(1)合闸控制 在满足同步电动机控制条件的情况下,风机DCS系统发出合闸脉冲(按下合闸按钮),励磁柜PLC合闸继电器闭合,CW断路器合闸。 (2)分闸控制 风机DCS系统发出分闸指令(按下分闸按钮),励磁柜PLC分闸继电器失电,C

  (1)合闸控制
  在满足同步电动机控制条件的情况下,风机DCS系统发出合闸脉冲(按下合闸按钮),励磁柜PLC合闸继电器闭合,CW断路器合闸。
  (2)分闸控制
  风机DCS系统发出分闸指令(按下分闸按钮),励磁柜PLC分闸继电器失电,CW断路器分闸。
  (3)故障分闸
  在风机运行中,若出现故障跳闸信号,经PLC系统程序,使CW断路器分闸。另外,为可靠起见,发生故障跳闸信号后,同时经硬件电路使CW断路器分闸。
  4.3 投励控制
  投励的条件有4个:一是同步机定子电源断路器已闭合;二是断路器合闸后,经2 s延时,以防过早投励对定子回路产生较大的冲击电流;三是定子回路电流要小于1.2倍的额定电流,这是按电流原则投励的思想,以防过早投励;四是当同步机转速达到0.96 nN(nN为同步机额定转速)以后投励,因为此时同步机转速已经接近同步速,投励后容易牵入同步。
  4.4 紧停操作及闭锁复位
  当操作人员发现有紧急情况发生时,可按下紧停按钮,紧停继电器=N30-K91直接接通断路器分闸回路,使定子电源断路器分闸,同步机停车。为了安全起见,紧停继电器=N30-K91设有紧停闭锁功能。故障排除后,欲重新启动同步机,首先按下故障复位按钮,通过PLC的程序,产生复位脉冲(脉冲宽度为1 s),此复位脉冲解除紧停继电器=N30-K91的闭锁,然后才能重启同步机。
  4.5 同步机故障判断及保护
  为保证同步电机的安全,对运行中的同步机的各项参数进行判断,当出现危机同步机安全的情况时,要发出故障跳闸指令,断开同步机定子电源,并且要记忆出现的故障信号,以便于及时查找故障原因,提高同步机电控系统的可维性。
  同步机的故障有31种,可分为以下几类:
  (1) 励磁电源及辅助电源故障(6条)
  ① 励磁电源开关故障(3相380VAC);② 380VAC熔断器;③ 380VAC熔断器监视;④ 励磁装置(DC-MASTER)控制电路故障;⑤ 可编程控制器24VDC电源故障;⑥ 380VAC欠压。
  (2) 紧停按钮误动作及闭锁(2条)。
  (3) 同步电机运行时候发生失步故障(2条)。
  同步机的失步故障,根据同步机的无功极性变化来判断。若无功极性变化后,持续时间超过3 s即为失步。另外,若一次失步时间不超过3 s时,若在4.5 s时间内发生3次失步,则判为3次失步。
  (4) 同步机启动故障(3条)
  ① 同步机启动时间过长;② 同步机启动期间长时间过流;③ 同步机启动后电子电流为零。
  (5) 励磁装置故障(5条)
  ① 当PLC程序发出投励指令后而实际上励磁装置还没有处于运行状态时,认为励磁装置故障;② 当PLC程序发出投励指令后,励磁装置的主电源开关还没有合上时,认为励磁装置故障;③ 励磁装置发出驱动脉冲故障;④ 励磁装置过热;⑤ 励磁装置总线故障;⑥ 励磁电流超限。
  (7) 电机温度超限(6条)
  共有6只温度传感器监视电机槽温。当电机槽温达到跳闸条件,且经过5 s延时后,发温度超限故障。
  (8) 电机轴承温度超限(2条)
  有两只温度传感器监视电机轴承温度。当电机轴承温度达到跳闸条件,且经5 s延时后发轴承温度超限故障。(9) 同步机转子故障
  同步机定子电源送上后,在5 s时间内,若电机转速低于60r/min,则判为转子故障。
  (10) 速度监视故障
  同步机定子电源送上后,在10 s时间内,若电机转速低于下限值,判断为转速监视故障。
  (11) 启动时间太长
  同步机定子电源送上后,在18 s时间内,转速小于,即没达到亚同步速,发出启动时间太长故障。
  (12) 在启动期间速度检测电路故障
  在同步机处于启动阶段,若速度检测电路故障,则发出故障信号。
  
  参考文献:
  [1] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统[M]. 第3版. 北京: 机械工业出版社,2004.
  [2] 王清灵. 基于矢量控制技术的PWM整流器理论与仿真[J].安徽理工大学学报: 自然科学版, 2006,26(4):60-66.

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