nguyên lý và đặc điểm chung của hệ thống truyền động bo mạch chủ dc của bộ biến tần

Các nhà cung cấp bộ phản hồi lưu ý: Công nghệ bo mạch chủ DC phổ biến là hệ thống điều khiển tốc độ AC đa động cơ, sử dụng thiết bị chỉnh lưu/phản hồi riêng biệt để cung cấp cho hệ thống một nguồn điện DC nhất định, biến tần điều khiển tốc độ được gắn trực tiếp vào bo mạch chủ DC. Khi hệ thống hoạt động ở trạng thái điện, biến tần lấy điện từ bo mạch chủ; khi hệ thống hoạt động ở trạng thái phát điện, năng lượng được trả trực tiếp về lưới điện thông qua bo mạch chủ và thiết bị phản hồi, giúp tiết kiệm năng lượng, nâng cao độ tin cậy vận hành thiết bị, giảm chi phí bảo trì và diện tích lắp đặt thiết bị.

I. Nguồn gốc của hệ thống bus DC thông dụng

Đối với động cơ thường xuyên khởi động, phanh hoặc hoạt động bốn góc phần tư, cách xử lý quá trình phanh không chỉ ảnh hưởng đến phản ứng động của hệ thống mà còn cả vấn đề hiệu quả kinh tế. Vì vậy, phanh phản hồi đã trở thành trọng tâm thảo luận, nhưng làm thế nào để đạt được phanh phản hồi dễ dàng nhất khi hầu hết các bộ biến tần thông dụng vẫn chưa thể đạt được năng lượng tái tạo thông qua một bộ biến tần duy nhất?

Để giải quyết các vấn đề trên, một hệ thống phản hồi năng lượng tái tạo được giới thiệu ở đây dưới dạng đường dây buýt DC dùng chung, có thể tận dụng tối đa năng lượng tái tạo được tạo ra từ quá trình phanh, do đó tiết kiệm điện và xử lý điện tái tạo.

Thành phần của hệ thống bus DC chung

Hệ thống điều khiển bus DC thông thường thường bao gồm bộ chỉnh lưu/phản hồi, bus DC công cộng, bộ biến tần, v.v. Bộ phản hồi có thể được chia thành phản hồi năng lượng thông qua biến áp tự ghép và phản hồi năng lượng không cần biến áp tự ghép theo hai cách. Phản hồi năng lượng không thông qua biến áp tự ghép thực chất là để duy trì hệ thống ở trạng thái phản hồi, trong quá trình chỉnh lưu, việc này được thực hiện bằng cách liên tục giảm điện áp của mạch trung gian bằng cách điều khiển pha.

Ba, nguyên lý của hệ thống bus DC chung

Chúng ta biết rằng động cơ không đồng bộ truyền động đa cấp theo nghĩa thông thường bao gồm cầu chỉnh lưu, mạch cung cấp bus DC, một số bộ biến tần, trong đó năng lượng mà động cơ cần được đưa ra ở chế độ DC thông qua bộ biến tần PWM. Ở chế độ truyền động đa cấp, năng lượng cảm nhận được khi phanh được đưa trở lại mạch DC. Thông qua mạch DC, phần năng lượng phản hồi này có thể được sử dụng cho các động cơ điện khác ở trạng thái điện. Khi yêu cầu phanh đặc biệt cao, chỉ cần sử dụng bus chung và bộ phanh chung.

Sơ đồ dây điện thể hiện trong Hình 1 là phương pháp phanh bo mạch chủ DC thông dụng, M1 ở trạng thái có điện, M2 thường ở trạng thái phát điện và nguồn điện xoay chiều ba pha 380V được nhận trên VF1.

Hình 1 Phương pháp phanh phản hồi cho đường dây xe buýt DC dùng chung

Bộ biến tần VF1, VF2 trên động cơ điện M1 ở trạng thái điện được kết nối với bus của VF1 thông qua bus DC dùng chung. Theo cách này, VF2 chỉ được sử dụng như một bộ biến tần, và khi M2 ở trạng thái điện, năng lượng cần thiết sẽ được lấy từ lưới điện AC thông qua cầu chỉnh lưu của VF1; khi M2 ở trạng thái phát điện, năng lượng phản hồi sẽ được tiêu thụ bởi trạng thái điện của M2 thông qua đường dây bus DC.

Ưu điểm của hệ thống bus DC chung

1. Hệ thống bus DC chung là giải pháp tốt nhất để giải quyết công nghệ truyền động đa động cơ, giải quyết tốt mâu thuẫn giữa trạng thái điện và trạng thái phát điện giữa nhiều động cơ. Trong cùng một hệ thống, các thiết bị khác nhau có thể hoạt động ở các trạng thái khác nhau cùng một lúc, bộ phản hồi chỉnh lưu đảm bảo cung cấp điện áp bus DC công cộng ổn định và trả lại năng lượng dư thừa cho lưới điện, hiện thực hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo hợp lý.

2. Cấu trúc thiết bị của hệ thống bus DC chung nhỏ gọn, hoạt động ổn định. Trong hệ thống truyền động nhiều động cơ, tiết kiệm được một lượng lớn thiết bị ngoại vi như cụm phanh, điện trở phanh, v.v., giúp tiết kiệm diện tích thiết bị và bảo trì thiết bị, giảm thiểu điểm hỏng hóc thiết bị và nâng cao mức độ kiểm soát tổng thể của thiết bị.

3, việc sử dụng công nghệ bus DC chung trong các trường hợp điều khiển nhiều động cơ như đường ray con lăn là một hướng phát triển của việc điều chỉnh tốc độ đường ray con lăn, nó có thể đạt được hiệu suất động và tĩnh cao, độ chính xác điều chỉnh tốc độ trong khi sử dụng và tái chế hợp lý hệ thống năng lượng tái tạo.

Thứ năm, một số điểm chung trong thiết kế hệ thống bus DC

1, Biến tần cần chia sẻ thiết bị chỉnh lưu, thiết bị chỉnh lưu này là thiết bị chuyên dụng dùng chung đường dây DC;

2, Biến tần cố gắng lắp đặt cùng nhau, tránh đi dây điện xa, tốt nhất là trong cùng một phòng điện;

3, Mỗi biến tần phải có thiết bị bảo vệ cách ly riêng biệt;

4, không được sử dụng bộ biến tần chung cho đường dây buýt DC công cộng, nếu không sẽ có nguy cơ gây nổ quạt;

Công suất của động cơ M1 ~ M4 có thể không giống nhau, nhưng cần xem xét liệu có thể sử dụng phản hồi năng lượng khi ngừng hoạt động hay không.

6, số lượng trạm vận hành chung trong 4 ~ 12 đơn vị (công suất động cơ có thể khác nhau) một bộ bus DC công cộng là tốt;

7, Biến tần có thể điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, giải quyết vấn đề tác động khi khởi động;