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7。3.主電氣傳動系統(tǒng)7,3，1.從20世紀(jì)80,90年代以來。隨著電力半導(dǎo)體器件及微電子器件、特別是計算機及大規(guī)模集成電路的發(fā)展。再加上現(xiàn)代控制理論向電氣傳動領(lǐng)域的滲透,使得在原來直流傳動系統(tǒng)占主導(dǎo)地位的高精度力矩控制和高精度定位控制的電氣傳動應(yīng)用場合.逐步地被高性能交流變頻傳動系統(tǒng)所取代 針對升船機主傳動系統(tǒng)高精度力矩控制和高精度定位控制的技術(shù)特點.同時考慮交流變頻傳動裝置技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，原本采用其他類型的電氣傳動系統(tǒng)均改為交流變頻傳動 如巖灘升船機.水口升船機和隔河巖一級升船機均采用直流傳動、隔河巖第二級升船機則改為采用交流變頻傳動，此外 之后新建的高壩洲。彭水和三峽等升船機工程均采用了交流變頻傳動 交流變頻調(diào)速裝置的功率部分有交.直 交和交、交兩種變頻結(jié)構(gòu)、交.交變頻技術(shù)多用于電動機功率大于2MW的場合,對于單電動機功率不大于500kW的升船機.傳動變頻裝置一般采用交.直 交變頻 7 3、2.一臺主驅(qū)動電動機配置1套交流變頻傳動裝置稱之為，一對一、連接方式，共用直流母線 連接方式是指由1套或2套冗余配置的整流.回饋單元通過共用直流母線給多組,逆變器.電動機，單元供電的接線、這兩種方案在技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)上各有優(yōu)勢.對允許故障停機時間較長的升船機或單電動機容量較小的多電動機驅(qū)動升船機,可優(yōu)先考慮共用直流母線方案.反之則應(yīng)采用可靠性較高的,一對一 連接方案 7 3，3,承船廂運行是典型的位勢性負(fù)載 升船機運行中，承船廂的誤載水深不同 每次運行的負(fù)荷性質(zhì)也不相同.常會使驅(qū)動系統(tǒng)在制動狀態(tài)下運行.因此，要求交流變頻傳動系統(tǒng)能在其機械特性的四個象限內(nèi)穩(wěn)定運行、變頻調(diào)速傳動裝置的制動運行方式有能耗制動和再生制動兩種 兩種制動方式的選擇應(yīng)根據(jù)承船廂可能的制動運行時間 傳動系統(tǒng)的布置條件、以及供電電網(wǎng)的容量,可靠性等的比較來確定。但在電源容量較小的情況下。電壓的波動會使逆變失敗.不能把再生能量回饋到電網(wǎng),導(dǎo)致承船廂被拖著自由下滑或上沖 只能通過機械上閘來緊急制動 從而對承船廂驅(qū)動機構(gòu)產(chǎn)生很大沖擊危害,因此。對于供電電源取自容量小 可靠性較差的電網(wǎng)時、升船機可采用電阻能耗制動方式 7、3，4 三相交流異步電動機的變頻變壓控制技術(shù)的種類繁多，目前技術(shù)成熟并有定型產(chǎn)品支持的變頻變壓控制技術(shù)主要有.V,F標(biāo)量控制.帶或不帶速度反饋的定子電流磁場定向矢量控制。帶或不帶速度反饋的直接轉(zhuǎn)矩控制等多種技術(shù)方案.由于升船機承船廂為多機構(gòu)同步驅(qū)動.要求系統(tǒng)具有高性能的協(xié)調(diào)控制.高精度隨機的 點對點 定位控制和起升，零速滿轉(zhuǎn)矩.控制功能 以及調(diào)速范圍寬。穩(wěn)速精度要求高等特點,因此。變頻變壓控制應(yīng)在帶有速度反饋的定子電流磁場定向矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩個技術(shù)方案中選擇.7,3 5，為減少升船機的誤載水深和升船機每航次通航運行時間，承船廂到達(dá)目標(biāo)位置停止運行后，其標(biāo)準(zhǔn)水位面與水庫或航道水面的高差通常要求小于.3cm，即要求控制系統(tǒng)能使升船機準(zhǔn)確停位,為此 主電氣傳動控制系統(tǒng)應(yīng)采用、點對點、的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，通常采用的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式有。位置,單環(huán)、位置.速度.雙環(huán)。位置 速度.轉(zhuǎn)矩，三環(huán)等三種、其中,三環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，具有當(dāng)轉(zhuǎn)速環(huán)和轉(zhuǎn)矩環(huán)內(nèi)部某些環(huán)節(jié)的參數(shù)發(fā)生變化或受到干擾時、轉(zhuǎn)矩。電流、反饋和速度反饋能對它們起到很好的抑制作用、使得位置環(huán)的動態(tài)誤差較小，且有限幅保護作用 位置閉環(huán)方式可采用位置反饋信號為承船廂實際位置檢測信號的全閉環(huán)方式 或位置反饋信號為驅(qū)動電動機非傳動軸端電動機轉(zhuǎn)角位置信號的半閉環(huán)方式,目前國內(nèi)已建升船機的位置閉環(huán)均采用半閉環(huán)方式、目前,國內(nèi)垂直升船機承船廂都采用帶機械同步軸的多機構(gòu)分散同步驅(qū)動、分散的驅(qū)動機構(gòu)經(jīng)由剛性同步軸連接、實現(xiàn)多機構(gòu)同步驅(qū)動的目的 在多電動機.機械同步,出力均衡,同步傳動控制方面積累有豐富的經(jīng)驗、機械同步.出力均衡。控制也有兩個方案可選 經(jīng)轉(zhuǎn)矩環(huán)出力均衡的主從同步 和,經(jīng)速度環(huán)出力均衡的主從同步.經(jīng)轉(zhuǎn)矩環(huán)出力均衡的主從同步 的結(jié)構(gòu)比較簡單.可用于斜面升船機或以貨運為主的垂直升船機,經(jīng)速度環(huán)出力均衡的主從同步。的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜 但性能更為優(yōu)越。適用于要求較高的以客運為主的升船機.7。3，6、狀態(tài)信息包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩種,當(dāng)狀態(tài)信息超過設(shè)計界限時.系統(tǒng)應(yīng)做出相應(yīng)的安全保護反應(yīng),7、3.7、升船機承船廂升降運行是一種多電動機同步傳動的應(yīng)用,需要同步起動、制動控制、出力均衡控制、準(zhǔn)確停位控制,冗余熱備及主從切換控制。故障聯(lián)鎖保護等諸多協(xié)調(diào)控制的功能 系統(tǒng)各驅(qū)動單元除本身需配置專用控制器進(jìn)行各自的傳動控制之外.尚需設(shè)置1套傳動協(xié)調(diào)控制站對主電氣傳動系統(tǒng)和驅(qū)動機構(gòu)的輔助設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,傳動協(xié)調(diào)控制站接受和執(zhí)行升船機計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令。采集和上送執(zhí)行結(jié)果信息、對主電氣傳動系統(tǒng)發(fā)送控制命令 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和聯(lián)鎖保護 以及檢測信號的信息交換，對驅(qū)動機構(gòu)的輔助設(shè)備。如.制動器系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等、進(jìn)行控制、傳動協(xié)調(diào)控制站與主電氣傳動系統(tǒng)之間通常采用MB。profibus。DP等工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線進(jìn)行連接、不同現(xiàn)場總線的采用與產(chǎn)品的選型密切相關(guān),因此 本條未對采用何種現(xiàn)場總線做出規(guī)定,7 3，8 本條結(jié)合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和升船機運行要求 對主傳動系統(tǒng)和傳動協(xié)調(diào)控制站的運行控制方式做出了規(guī)定 7 3。9,本條對承船廂主電氣傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵功能做出了規(guī)定、其中。任一傳動裝置故障退出無擾動繼續(xù)運行,的功能應(yīng)根據(jù)不同升船機對承船廂驅(qū)動系統(tǒng)故障運行工況的規(guī)定來設(shè)置。對于客運升船機應(yīng)設(shè)置這一功能。7.3、10.本條規(guī)定的這些保護項目均是為升船機安全可靠運行而設(shè)置的.7。3、11，交流變頻調(diào)速裝置的允許過載時間一般只有1min.這一過載能力僅僅對電動機啟動過程是有作用的。而針對升船機主驅(qū)動電機的,短時間過載.升降運行工況而言，主電氣傳動系統(tǒng)的交流變頻調(diào)速裝置是不具備完成升船機一次升降過載運行能力的 因此要求交流變頻裝置參數(shù)應(yīng)按照配套的電動機功率和運行要求進(jìn)行選擇，7,3，12，垂直和斜面升船機的系統(tǒng)性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)具體工程的實際要求確定。但不能低于本條所提出的技術(shù)參數(shù)、7、3、14。承船廂驅(qū)動機構(gòu)設(shè)有多臺主驅(qū)動電動機、并由機械同步軸剛性連接,提供了當(dāng)個別電動機因故障退出工作時.允許升船機繼續(xù)短時運行的可能,對水運交通十分繁忙河流上的升船機。允許升船機短時持續(xù)運行的能力是十分必要的.因此 電動機功率選取應(yīng)充分考慮驅(qū)動機構(gòu)事故工況下運行的要求,承船廂水體的冷凝作用會使承船廂上設(shè)備機房內(nèi)的濕度非常大,承船廂上的機房內(nèi)壁經(jīng)常會出現(xiàn)冷凝水,珠，因此，當(dāng)電氣設(shè)備置于承船廂上時。其外殼的IP防護等級應(yīng)按室外布置考慮,即不得低于IP54、