Чем можно заменить реверсивный тиристорный возбудитель синхронного двигателя?, Ищу замену на более современной силовой электронике. Поделитесь идеями Опции

[overcurrent]

Для реализации одного хитрого закона управления возбуждением мощного синхронного двигателя был выбран реверсивный тиристорный возбудитель (РТВ). Требования такие: возможность генерации гармонического знакопеременного напряжения (условно) с регулированием частоты+собственно постоянное напряжение того или иного знака. Так как силовая электроника не стоит на месте, было бы не плохо заменить довольно старый РТВ на тиристорах что-нибудь посовременнее, на БТИЗ-ах, например...
В связи с этим есть вариант:
3-фазный инвертор с ШИМ с симметричным и несимметричным законом управления

Подскажите плз ещё какую-нибудь идею... или помогите обосновать мой вариант. Буду благодарен

Заранее спасибо за ответы.

[overcurrent]

Эти СДМЗ http://www.orro.ru/USL/MASH/DVIG/SIN/sdmz.html ?
Там самый мощный 4000кВт 6000 вольт 75 об/мин и 168300 килограмм весу! И, момента не хватает? :-)

Транзисторов для таких моторчиков пока не купить в соседнем магазине, так что и выбирать нечего. Тиристоры.

Ага, это он. А крутит он самую большую мельницу в бывшем СССР, да ещё загруженную по самое не хочу рудой пополам с водой. Момента хватает, раз работает, но при такой резкопеременной нагрузке шатания запредельные, вплоть до выпадения (может соврал про выпадения но большие это точно) Вот собсно диплом мой частично эти шатания снизит в процессе синхронизации или ресинхронизации.

С синхронными двигателями занимаюсь более 14лет. У нас применяются двигатели СТД от 800 до 1250кВт и СДН-32 2Мвт.
В основном возбудители ТЕ8 70х годов ВТЕ - 90х годов разница не ощутимая. В 2002 году закупили СДН-32 с возбудителем EX-SR-315. Последний оказался на IGBT. За время работы с машиной на которой стоит EX-SR-315 меньше всего проблем. Так что про ненадежность говорить не надо. Таже фирма сейчас перешла на тиристорные возбудители но связано это только с лучшем КПД.
В случае IGBT потери: выпрямительный мост, звено постоянного тока, инвертор, дроссель.
В случае тиристорного: тиристорный мост и все.
Посчитать потери надеюсь сами сможете.
...

Хм... а из 2-х нереверсивных EX-SR-315 можно вполне сделать реверсивный - две силовые схемы и совместное управление.
NicSm Если у вас где-нибудь есть даташит на ваш EX-SR-315 скинте сюда, буду предельно благодарен. Особенно если со схемой силовой части. Если нет нестрашно - погуглю...

Кстати непонятно, почему релейное управление так забыто. Ещё в старой престарой книжке Д. П. Петелина есть раздел про сильное регулирование по углу тета с таким управлением...

Сообщение отредактировал overcurrent - Dec 24 2008, 20:25

[bookevg]

Ага, это он. А крутит он самую большую мельницу в бывшем СССР, да ещё загруженную по самое не хочу рудой пополам с водой. Момента хватает, раз работает, но при такой резкопеременной нагрузке шатания запредельные, вплоть до выпадения (может соврал про выпадения но большие это точно) Вот собсно диплом мой частично эти шатания снизит в процессе синхронизации или ресинхронизации.

Вот для пуска синхронных электродвигателей с тяжелыми условиями пуска - наша контора (на мне реализация всех алгоритмов управления) разработала и внедряет зависимые инвертора тока. Для них для получения максимального пускового момента желательно регилровать ток возбуждения, но меня его (от 1.4 до 0.9 ) Iном. и получается хороший пусковой момент.
Этот движок с таким механизмом (цементые мельницы, сырьевые мельницы, гидрофолы) запускаются очень тяжело при прямом пуске - время от 6-10 секунд.

Пока качается с рапиды сформулирую точнее что я вообще хочу:

По алгоритму меняется действующее значение u_возб возбуждения, причём меняется его всё: полярность, величина, частота... Вообщем возможно её появление в любой точке области координат от +Umax до -Umax. Конечно график изменения не будет никогда хаотичным во времени и будет напоминать скорее традиционное релейное или гармоническое знакопеременное возбуждение с частотой, изменяющейся в функции скольжения. После вхождения двигателя в синхронизм подрубается номинальное напряжение возбуждения требуемой полярности и всё. При ресинхронизации то же самое...

В связи с этим актуальная проблема: где взять такой быстрый и вдобавок реверсивный преобразователь?:

Собсно вариант1 - реверсивный тиристорный преобразователь (+потерь меньше, тиристоры дешевле и надёжнее, управление уже откатано годами/- невысокое быстродействие, возможно высшие гармоники и неправильные кривые требуемых напряжений и токов, много элементов и схем уплавления к ним)

вариант2 - транзисторный РШИМ (+высокое быстродействие, меньше элементов, простота управления/-малая надёжность, потерь больше, трудности с получением однополярного напряжения(хотя это наверное сугубо моё неначитаное мнение...)

Других вариантов такого реверса я пока кроме реверсора (см. выше) не припоминаю.

От как теперь быть?

Общее быстродействие системы "Обмотка возбуждения (ОВ) - Возбудитель" определяется индуктивностью ОВ - она очень большая. Поэтому, чтобы быстро поменять знак тока в ОВ, надо форсировать напряжение на обмотке, поэтому реверсивный ТП м.будет быстрее простого транзисторного

[NicSm]

Вот для пуска синхронных электродвигателей с тяжелыми условиями пуска - наша контора (на мне реализация всех алгоритмов управления) разработала и внедряет зависимые инвертора тока. Для них для получения максимального пускового момента желательно регилровать ток возбуждения, но меня его (от 1.4 до 0.9 ) Iном. и получается хороший пусковой момент.
Этот движок с таким механизмом (цементые мельницы, сырьевые мельницы, гидрофолы) запускаются очень тяжело при прямом пуске - время от 6-10 секунд.



Общее быстродействие системы "Обмотка возбуждения (ОВ) - Возбудитель" определяется индуктивностью ОВ - она очень большая. Поэтому, чтобы быстро поменять знак тока в ОВ, надо форсировать напряжение на обмотке, поэтому реверсивный ТП м.будет быстрее простого транзисторного

6-10 секунд не самый тяжелый пуск. У нас компрессор запускается 12-18сек. А если смотреть на дымосос с учетом пуска дельта-стар получается минуты две.

ТП принципиально не может быть быстрее транзисторного преобразователя. Хотябы то что если тиристор открыть то он закроется только спустя полуволну это примерно 10миллисекунд. Потом паузу выждать прежде чем включить другую полярность. Хотя тут конечно уравнительные дроссели могут помочь.

[bookevg]

6-10 секунд не самый тяжелый пуск. У нас компрессор запускается 12-18сек. А если смотреть на дымосос с учетом пуска дельта-стар получается минуты две.

ТП принципиально не может быть быстрее транзисторного преобразователя. Хотябы то что если тиристор открыть то он закроется только спустя полуволну это примерно 10миллисекунд. Потом паузу выждать прежде чем включить другую полярность. Хотя тут конечно уравнительные дроссели могут помочь.

Что я только не запускал и компрессора высокого давления (до 50-60 секунд) и насосы. Самый мощный запущенный мною движок - СТДП 12500кВт - пускали асинхронным пуском, м.б. удастся и более мощное щапустить 20-25МВт - если кризис не помешает, причем зависимым инвертором тока.
Тут походу обсуждения всплывало мысль, что синхронники это старый век. Может это и справедливо для низковольтных, но для высоковольтных я бы не стал менять:
1) синхронник всегда лучше пускается при помощи тиристорного регулятора напряжения, чем асихронник - лучше это значит, что при одном и том же пусковом токе пусковой момент у синхронника больше, хотя это и является самым большим минусом синхронника при прямом пуске- т.к. большой пусковой момент и соотвественно удар по механизму, но если изначально закладывать плавный пуск, то надо выбирать синхронник - т.к. он еще и хорошо cos регулирует (если возбудитель это поддерживает)
2) если требуется регулирование частоты, то для асинхронника требуется истинный автономный инвертор тока или напряжения, что очень дорого и реально пока в России не научились делать хороший истинный частотник (в отличии от тиристорных регуляторов напряжений и зависимых инверторов тока), но возможно все сдвинется в ближаишие 2-4 года (мы тоже его разрабатываем); в то время как для синхронник сгодится и зависимый инвертор тока, причем он считаеся наиболее надежным преобразователем из всех вышеприведенных (пример - Выборгская вставка постоянного тока - это настоящий зависимый инвертор тока без особенностей двигательного инвертора тока, где необходим алгоритм работы на нулевой скорости).
Насчет быстродействия тиристора я с Вами полностью согласен.
Но если в комплексе рассматривать, то: берем режим аварийного отключения - при этом необходимо быстро погасить возбуждение, просто накоротко закоротить - все равно не особо поможет, а вот если отриц.напряжение приложить и еще на резистор, то получится быстрее.