变频器拖动有刚性连轴平板闸门的同步问题研究

论文摘要

随着水电事业的发展,水电站发电量的增加更依赖于准确的水文调度,因此对闸门启闭装置提出了很高的要求。传统的闸门传动系统很难达到这一要求。 本文综合阐述了交流变频传动技术的发展,特别重点阐述了采用矢量控制的变频传动技术。分析了变频传动系统在实际闸门启闭中的运行情况。通过对矢量变频传动系统在有刚性连轴平极闸门启闭装置上的主——从、主——主、一拖二等三种同步方式的现场试验和研究,研究结果表明,针对闸门启闭在低速时也要求能输出额定转矩这一主要矛盾,矢量变频传动系统的一拖二同步方式能充分发挥矢量变频器在低速时的高转矩输出性能,并且不会因为电机参数的微小差别而影响其动态性能和稳定性,完全能满足闸门启闭装置“运行可靠、启停平稳、定位准确”的要求。这一研究结果解决了原系统长期存在的安全和稳定问题,对其它水电站同类型的闸门控制系统具有普遍推广价值。 文中提供了大量在现场测量到的数据和录波波形,对实际应用中常见的故障进行了原因分析并给出了解决方法,这些对交流传动的同行都有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 交流调速技术的发展概况与趋势
• 1.2 课题的研究背景
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 异步电机变频调速的基本原理及方法
• 2.1 变频调速的基本控制方式
• 2.1.1 基频以下的变频调速
• 2.1.2 基频以上的变频调速
• 2.2 变频调速的基本构成
• 2.3 脉宽调制（PWM）控制技术
• 第三章 矢量控制的基本原理及方法
• 3.1 异步电机的坐标变换
• 3.2 异步电机在各坐标系下的数学模型
• 3.3 间接法矢量控制及控制框图
• 第四章 平板闸门采用变频拖动时的同步问题研究
• 4.1 闸门变频传动系统简介
• 4.2 A—B 1336 IMPACT变频器简介
• 4.3 A—B 1336 IMPACT变频器控制框图
• 4.4 主—从同步方式研究
• 4.4.1 方案简介
• 4.4.2 实际运行情况
• 4.4.3 故障原因分析
• 4.5 主—主同步方式研究
• 4.5.1 方案简介
• 4.5.2 现场实验情况
• 4.5.3 故障原因分析
• 4.6 一拖二同步方式研究
• 4.6.1 方案简介
• 4.6.2 实际运行情况
• 4.6.3 方案评价
• 4.7 常见故障分析和处理
• 4.7.1 变频器直流母线过压故障的分析和处理
• 4.7.2 变频器过流或过频故障的分析和处理
• 第五章 试验结果与分析
• 5.1 电动机参数测量数据
• 5.2 闸门运行测量数据
• 5.3 闸门在各种设定转速下的转速、转矩波形
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文