전력 동력계에 PFA 정류기 피드백 소자 적용
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전력 동력계에 PFA 정류기 피드백 소자 적용

전기 동력계 소개:

전기 동력계는 엔진 및 모터 성능 및 내구성 시험에 널리 사용됩니다. 동력계는 주로 엔진 및 모터의 성능 시험을 위해 엔진 출력축 또는 시험 대상 모터에 부하를 가하는 시험에 사용됩니다.

전기 동력계는 정속 제어 및 정토크 제어를 통해 시험 대상 엔진 또는 모터에 부하를 가하고 그 동력을 흡수하는 부하 시스템을 구현할 수 있습니다. 동시에 다양한 유형의 차량 엔진(자동차 엔진, 오토바이 엔진, 일반 기계 엔진, 비도로 기계 엔진 등)과 모터(단상 및 3상 비동기 모터, 동기 모터, DC 모터, 직렬 여자 모터, 전동 공구, 휠 허브 모터, 시동 모터, 자동차 모터 등)의 출력 토크, 속도, 동력 및 특성 곡선을 시험하는 디스플레이 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 엔진 시험을 수행할 때 시스템 구성 시험 모듈은 엔진의 온도, 압력 및 유량과 같은 매개변수를 시험할 수 있습니다. 모터 시험을 수행할 때 시스템 구성 관련 시험 모듈은 모터의 전압, 전류, 동력 및 온도와 같은 매개변수를 시험할 수 있습니다. 동력계의 작동 원리에 따라 주로 히스테리시스 동력계, 자기 분말 동력계, 전기 터빈 동력계 및 전기 동력계로 구분됩니다.

특히 전기 동력계 시스템의 경우, DC 모터 또는 AC 가변 주파수 모터를 주요 부품으로 사용하여 전기 에너지를 모터 회전자의 제동 기계 에너지로 변환하고, 이 에너지는 토크 형태로 시험 대상 엔진이나 모터에 전달됩니다. 부하 토크의 실시간 제어는 엔진이나 모터가 전달하는 기계적 부하를 시뮬레이션하기 위해 주파수 변환기를 통해 이루어집니다.


Description

전기 동력계는 다양한 동력 기기의 성능 시험을 위한 종합 시험 장비입니다. 주로 팬, 워터 펌프, 유압 또는 기어 변속기의 입력 전력 시험에 사용되며, 엔진의 출력 전력 시험에도 사용할 수 있습니다. 전기 및 발전 조건 모두에서 완벽하게 기능하는 고성능의 중요한 시험 장비입니다. 샤프트 커넥터를 통해 시험 대상 모터에 동축으로 연결되어, 모터의 부하를 시뮬레이션하고 제어하여 모터의 토크, 속도, 전류, 전압, 전력, 효율 등의 매개변수를 측정합니다. 또한 안전 시험, 동적 평형 시험 실험 등 특수 전력 시험 프로젝트에도 사용됩니다.

동력계 산업에서의 PFA 정류기 피드백 장치의 적용 사례

현재 동력계 제어 시스템 구성 분석:

첫 번째 옵션:

ABB와 Siemens의 가변 주파수 피드백 통합 기계(4상한 주파수 변환기)를 사용하여 동력계의 작동 요건을 충족합니다. 이러한 솔루션은 가격이 높고 토크 정확도가 우수하며 속도 정확도가 안정적입니다.

두 번째 옵션:

ABB와 Siemens의 일반 벡터 주파수 변환기와 PFA 정류 피드백 장치를 사용하여 동력계의 작동 요건을 충족합니다. 이 솔루션은 ABB와 Siemens 주파수 변환기 벡터 알고리즘의 보편적인 장점을 통합하여 토크 정확도와 정속 정확도를 향상시켜 동력계의 정확도 요건을 완벽하게 충족합니다. 반면, PFA 정류 피드백 장치를 사용하면 비용 효율성이 더 높고, 발전 상태에서 동반 시험 모터의 에너지를 계통에 안정적으로 피드백할 수 있으며, 전류 고조파는 5% 미만, 전압 고조파는 1% 미만입니다.

세 번째 옵션:

국내 4사분면 주파수 변환기는 두 번째 솔루션과 비슷한 가격을 가지고 있지만, 국내 주파수 변환기의 벡터 알고리즘은 제한적이며, 특히 동력계의 성능에 영향을 미치는 안정성 정확도와 토크 정확도를 제어하는 ​​데 제한적입니다.

PFA 정류 피드백 장치의 핵심 기술 설명:

⑴ 고속 DSP 중앙처리장치 채택 :

정확한 제어 정확도, 양호한 안정성, 적은 고조파, 강력한 간섭 방지 능력을 갖춘 차세대 정류 피드백 제어 소프트웨어를 업그레이드합니다.

⑵ 업계 최신 SVPWM 변조 기술 채택:

새로운 세대 SVPWM 벡터 제어 기술을 업그레이드하여 전류 고조파에 대한 정류 피드백 국가 표준 요구 사항을 충족합니다.

⑶ 표준 RS485 통신 및 피드백 전력 표시:

이 제품은 RS485 통신과 키보드 통신 디스플레이를 기본으로 탑재하고 있으며, 모든 소프트웨어 제어 매개변수는 디스플레이와 디버깅을 위해 공개되어 있어 제품 모니터링이 편리합니다.

⑷ 섬화 현상 방지 :

이 소프트웨어는 실시간으로 항공 전력망의 상태를 모니터링하고, 전력망이 차단되면 전력망으로의 전기 에너지 피드백을 즉시 중단하여 고립화 현상을 방지합니다.

⑸ LC 필터링 기술 채택:

LC 필터링을 최적화하여 고조파와 전자파 간섭을 효과적으로 억제하고 전압 및 전류 THD를 5% 미만으로 유지하여 깨끗한 전기 에너지의 피드백을 보장합니다.

자동 위상 순서 판별 기술 채택:

자동 위상 순서 판별 기술을 업그레이드하여 3상 전력망의 위상 순서를 수동으로 구분할 필요 없이 자유롭게 연결할 수 있습니다.

전압 저항에 대한 국가 표준 요구 사항을 넘어서는 하드웨어 설계 업그레이드:

새롭게 업그레이드된 하드웨어 설계는 1분간의 내전압 2500V AC, 누설 전류 2mA 미만의 요구 사항을 충족하며, 국가 표준인 30mA보다 훨씬 낮습니다.

⑻ 기계의 정류 피드백 전류 레벨을 개선합니다.

새롭게 업그레이드된 하드웨어와 제어 소프트웨어로 제품 기계 부피를 31% 이상 줄이고 전류를 34% 증가시켰습니다.

퓨즈 구성:

DC 및 3상 AC 퓨즈를 구성하고, 단락 보호 기능이 제대로 작동하고 인버터의 안전한 작동을 보장합니다.

⑽ 입력 필터링 장치 내장, 전체 공정 노이즈 필터링, 전력망 간섭은 일반 상용 주파수 변환기의 1/4 수준입니다.

⑾ 정류기 피드백 액티브 프런트엔드가 내장되어 있어 회생된 전기 에너지를 계통에 피드백할 수 있습니다. 리액터와 필터가 내장되어 있어 전력망에 직접 연결하여 최대 97%의 에너지 피드백 효율을 달성할 수 있습니다. 일반 주파수 변환기보다 20~50% 더 많은 에너지를 절약하며, 제동 저항의 3% 미만으로 열 손실을 줄여 열원을 줄이고 안전율을 높입니다.

12. 정류기 피드백 능동 프런트엔드를 내장하고 IGBT 정류를 사용하면 일반 주파수 변환기 정류기 브리지 정류를 사용하는 것과 비교하여 전력망 용량을 15%~25% 줄일 수 있습니다.

⒀ 정류기 피드백 액티브 프런트 엔드 내장, 최대 0.99의 역률;

정류기 피드백 능동 프런트 엔드를 내장하여 정격 작동 시 그리드 전압의 THD 왜곡은 5% 미만이고 그리드 전류의 THD 왜곡은 5% 미만으로 그리드의 품질 요구 사항을 충족합니다.

모든 라운드 드라이브, 영구 자석 동기 모터 및 비동기 모터 컨트롤러와 호환 가능

485 통신 기능은 RTU 모드에서 주류 485 통신 프로토콜을 지원합니다.

⒄ 과전류, 과부하, 단락, 과전압, 하드웨어 과전압, 저전압, 전력망 결상, 전력망 진폭, 과열, 외부 고장 입력 등 다양한 보호 기능을 갖추고 있어 더욱 안전하고 안정적인 시스템 운영을 보장합니다.

설치, 디버깅, 작동이 쉽고, 유지관리가 편리합니다.

동력계 정류기 피드백 장치의 응용 사례 분석:

천진 케다 전력 시험 기술 유한회사는 주로 오토바이, 자동차, 엔진 및 핵심 부품의 시험에 주력하고 있으며, 20년 이상의 개발 역사를 자랑합니다. 2008년부터 지멘스 범용 벡터 주파수 변환기와 PFA 정류기 피드백 장치 솔루션을 사용해 왔습니다.

예를 들어, 소형 일반용 가솔린 엔진 시험대를 위한 특수 시험 장비인 ACD-11 AC 전기 동력계를 살펴보면, 이 시스템은 AC 모터와 주파수 변환 제어 기술, 컴퓨터 기술과 시험 소프트웨어를 채택하여 소형 일반용 가솔린 엔진의 시험 요구 사항을 충족합니다.

2. 주요 기능:

1. 이 시스템은 주로 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.

(1) 호스트 : AC 전력 동력계;

(2) 동력계 제어: SIEMENS AC 가변 주파수 속도 조절 장치, 수동 손잡이를 사용하여 작동 조건 지점을 조정합니다.

(3) 검출 및 데이터 처리 부분: 산업용 제어 컴퓨터를 사용하여 다양한 검출 매개 변수를 검출 및 표시하고, 데이터를 관리하고, 테스트 보고서를 인쇄하고, 엔진 특성 곡선을 작성합니다.

2. SIEMENS 완전 디지털 제어 장치를 채택한 AC 전기 동력계는 전기식과 동력계식 두 가지 작동 상태를 제공합니다. 전기식 동력계 사용 시에는 엔진을 자동으로 구동하고, 동력계 사용 시에는 엔진에 부하를 가하여 빠르고 안정적인 제어 특성을 제공합니다.

3. 동력계 작동 중 엔진의 기계적 에너지는 PFA 정류기 피드백 장치를 통해 전력망으로 피드백됩니다. 동력계가 가변 주파수 모터의 정격 속도 이하에서 작동하면 동력계의 정격 토크 용량에 도달할 수 있습니다. 동력계가 가변 주파수 모터의 정격 속도 이상에서 작동하면 동력계의 정격 출력에 도달할 수 있습니다.

4. 동력계는 일정 속도 제어 또는 일정 토크 제어 모드를 채택합니다.

시스템 테스트 정확도는 Siemens Universal Vector Frequency Converter의 제어 정확도를 유지합니다.

(1) 속도 : ± 0.2% ± 1r/min;

(2) 토크 : ± 1%;