X14POH Elektrické POHony. K13114 Elektrických pohonů a trakce. elektrický pohon. Silnoproudá (výkonová) elektrotechnika. spotřeba el.

Transkript

1 Předmět: Katedra: X14POH Elektrické POHony K13114 Elektrických pohonů a trakce Přednášející: Prof. Jiří PAVELKA, DrSc. Silnoproudá (výkonová) elektrotechnika podíl K13114 na výuce technická zařízení elektráren výroba el.energie generátory budící zdroje technická zařízení rozv.sítí vn přístroje rozvod el.energie nn přístroje transformátory měniče pro HVDC a FACTS spotřeba el.energie elektrické pohony, elektrolýzy měniče výk. elektroniky motory pohony a jejich řízení Elektrotechnika elektrický pohon Silnoproudá (Výkonová) Power Starkstromtechnik využívá silové účinky el.proudu slaboproudá Schwachstromtechnik využívá el.proud nebo napětí pro přenos informace MECHANICKÝ EP je soustava, tvořená z vhodné kombinace elektrotechnických zařízení pro elektromechanickou přeměnu energie pro vytváření, přenos a zpracování signálů, řídících tuto přeměnu Silnoproudá (výkonová) elektrotechnika dělení dle toku energie technická zařízení elektráren výroba el.energie provoz a jeho techn. řízení ekonomika provozu rozvod el.energie spotřeba el.energie technická zařízení rozv.sítí provoz a jeho techn. řízení ekonomika provozu elektrické pohony tepelná technika světelná technika elektrolýzy OBSLUHA provozní údaje výstrahy působení HO pro vytváření, přenos a zpracování signálů, řídících tuto přeměnu jejichž vstupní signály jsou určeny obsluhou nebo nadřazeným řídicím, regulačním nebo automatizačním členem a jejíž výstupní veličiny jsou parametry mechanického pohybu MECHANICKÝ M ω NADŘAZENÝ ŘÍDICÍ SYSTÉM

2 MECHANICKÝ Stator stejnosměrného motoru ŘÍDÍCÍ ČÁST X14EMM 4.sem. doc.mindl X35ZRI 3.sem. doc.kirchmann X14VEL 5.sem. doc.lettl X14EMM 4.sem. doc.voženílek Smontovaný stejnosměrný motor na zkušebně PŘÍKON P NAPĚTÍ U PROUD I ELEKTRICKÁ ENERGIE motor ELEKTRICKÝ STROJ VÝKON P RYCHLOST Ω MOMENT MECHANICKÁ ENERGIE M U i = k Φ ω M = k Φ I U i I = ω M Trakční stejnosměrný motor s převodovkou typ 1ALS2741tN VÝKON P NAPĚTÍ U PROUD I ELEKTRICKÁ ENERGIE ELEKTRICKÝ STROJ PŘÍKON MECHANICKÁ ENERGIE P RYCHLOST Ω MOMENT M SERIOVĚ U i = k Φ ω M = k Φ I generátor U i I = ω M

3 Rotor asynchronního motoru s vinutím nakrátko STŘÍDAVÝ SERIOVĚ ASYNCHRONNÍ Řada asynchronních motorů 3,5 až 25kW, 500 V, 21Hz z r.1901 Asynchronní motor Ložisko motoru kompletní ložisko ložisková vložka ucpávky víko ložiska Paket statorových plechů se statorovým vinutím STŘÍDAVÝ SERIOVĚ SYNCHRONNÍ ASYNCHRONNÍ Statorový paket turbogenerátoru

4 Čela statorové vinutí MECHANICKÝ STŘÍDAVÝ USMĚRŇOVAČ SERIOVĚ SYNCHRONNÍ ASYNCHRONNÍ KOMUTÁTOROVÉ SPÍNANÉ RELUKTANČNÍ LINEÁRNÍ Rtuťový usměrňovač pro dráhy se vzduchovým chlazením 3300V, 1200A LINEÁRNÍ MOTOR stator rotor Usměrňovač pro METRO 825V,2250A kompletní motor

5 USMĚRŇOVAČ STŘÍDAČ STEJ. STŘÍD. = = Tyristorový usměrňovač pro Kvarto Vítkovice 750V,20kA Asynchronní motor s regulací otáček USMĚRŇOVAČ STŘÍDAČ Svorkovnice pro připojení vstupů LI, AI, AO svorkovnice pro připojení LO Optokabelové propojení na sběrnicový adaptér Napěťový střídač v technologii IGBT pro hlavní pohon tramvaje nebo trolejbusu Řídicí panel s víceřádkovým displejem optokabely Adaptér RS232 Propojení mezi adaptér pro pro spojení s měničem PC ACS300 připojení k sériovou linkou nadřazené sběrnici Měnič frekvence RS232 pro střídavý pohon ACS 300 0,55-11kW, V, Hz USMĚRŇOVAČ STŘÍDAČ STEJ. = = Měničový modul s IGBT pro buzení trakčních motorů nepřímý měnič frekvence pro SM

6 MECHANICKÝ OVLÁDÁNÍ REGULACE AUTOMATIZACE Automatická pračka ŘÍDÍCÍ ČÁST LOGICKÉ AUTOMATY OVLÁDÁNÍ OVLÁDÁNÍ M M Z dω = J dt ELEKTRICKÝ POHON M, Ω M Z, Ω REGULACE AUTOMATIZACE M = k Φ I Ω, Ι LOGICKÉ AUTOMATY VÝROBNÍ LINKY I Výhody elektrických pohonů M M OVLÁDÁNÍ REGULACE Z dω = J dt M = k Φ I ELEKTRICKÝ POHON M, Ω Ω I Ω, Ι M Z, Ω Proveditelnost pro libovolný výkon (mw až 10 2 MW) Proveditelnost pro široký rozsah momentů (mnm až MNm) a otáček (jednotky až statisíce ot/min) přizpůsobitelnost pro různé vnější podmínky (nebezpečí výbuchu, radioaktivní okolí, voda) ekologičnost (není zdrojem splodin) nízký hluk okamžitá provozuschopnost jednoduchá obsluha Ω Ζ I snadná přizpůsobitelnost speciálním požadavkům vysoká účinnost velká krátkodobá přetižitelnost

7 Výhody elektrických pohonů možnost rekuperace není zdrojem vibrací dlouhá životnost konstrukční přizpůsobitelnost zátěži Nevýhody elektrických pohonů druhu řízení ruční automatické samočinná regulace (lidskou obsluhou) (logické řízení) (regulátor) závislost na dodávce elektrické energie nízký ukazatel výkon/hmotnost (ve srovnání s hydraulikou) točivý pohyb přímočarý pohyb (rotační motory) (lineární motory) se stejnosměrným sériovým motorem se stejnosměrným cize buzeným motorem s asynchronním motorem se synchronním motorem s komutátorovým motorem se spínaným reluktančním motorem (SRM) jednorychlostní dvourychlostní vícerychlostní s plynule nastavitelnou rychlostí zapojení polovodičového měniče s reverzací v buzení s reverzací v kotvě s pulsním měničem přímým měničem frekvence (cyklokonvertorem) s napěťovým (proudovým) nepřímým měničem frekvence ventilový pohon podsynchronní kaskáda

8 zapojení polovodičového měniče způsobu přenosu mech. energie přímý pohon (bez převodovky) s převodovkou zapojení polovodičového měniče způsobu přenosu mech. energie druhu poháněného mechanizmu funkce zařízení v technologii hlavní pohon vedlejší (pomocný) pohon nouzový pohon záskokový pohon zapojení polovodičového měniče způsobu přenosu mech. energie druhu poháněného mechanizmu funkce zařízení v technologii počtu motorů jednomotorový pohon vícemotorový pohon