UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CONVERTOARELOR STATICE DE MARE PUTERE (II)

Similar documents
Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

Propuneri pentru teme de licență

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

Buletinul AGIR nr. 3/2012 iunie-august. Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD. University "Ştefan cel Mare" Suceava

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale.

DRIVEN ASYNCHRONOUS MOTORS

D.C. DRIVE SYSTEM USING FOUR-QUADRANT CHOPPER

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS

SPEED CONTROL OF DC MOTOR USING FOUR-QUADRANT CHOPPER AND BIPOLAR CONTROL STRATEGY

LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT CONVERTER WITH SMALL AREA

LINEAR CURRENT-TO-FREQUENCY CONVERTER WITH WIDE OUTPUT RANGE

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

SAG MITTIGATION TECHNICS USING DSTATCOMS

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

FINITE ELEMENT METHOD MODELING OF BRUSHLESS DC SERVOMOTOR WITH FRACTIONAL NUMBER OF SLOTS PER POLE

Transmiterea datelor prin reteaua electrica

MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU

Researches Regarding the Pollution with Harmonics by the Frequency Converters

INDUCTION ENGINE,PHYSICAL

THREE CHANNELS ANALYSIS SYSTEM FOR ELECTRICAL POWER SYSTEM DISTURBANCES MEASUREMENT

UPON ACHIEVEMENT OF THE USUAL FUNCTIONS OF TIME WITH PS-3 PLC KLÖCKNER- MOELLER

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS

SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE, CURENT CONTINUU, TIP HVDC

STRATEGII DE CONDUCERE PENTRU APLICAŢII CU MAŞINI SINCRONE CU MAGNEŢI PERMANENŢI

IMPROVED POWER QUALITY IN MV/LV POWER GRIDS

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

Subiecte Clasa a VI-a

CMOS SCHMITT TRIGGER WITH CURRENT-CONTROLLED HYSTERESIS

Prima. Evadare. Ac9vity Report. The biggest MTB marathon from Eastern Europe. 7th edi9on

Class D Power Amplifiers

MASINI SINCRONE SPECIALE. Motorul cu histerezis

DIGITAL CONTROL OF A BRUSHLESS DC SERVOMOTOR ELECTRICAL DRIVE SYSTEMS CLOSED-LOOP CONTROL

S T I I N T I F I C S I T E H N I C

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive.

Procesarea Imaginilor

COATED ELECTRODE MANUAL-METAL ARC WELDING WITH HIGH FREQUENCY WELDING INVERTER POWER SOURCES

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

Cristina ENULESCU * ABSTRACT

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

ATV12HU15M2 variator de viteza ATV12-1,5 kw - 2 cp V - 1ph - cu radiator

TWO-PHASE INDUCTION MACHINE WITH TOROIDAL WINDING AND IMPROVED PERFORMANCE

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

5.3 OSCILATOARE SINUSOIDALE

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%]

Olimpiad«Estonia, 2003

Analele Universităţii Constantin Brâncuşi din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 2/2009

SISTEME CU CIRCUITE INTEGRATE DIGITALE (EA II) ELECTRONICĂ DIGITALĂ (CAL I) Prof.univ.dr.ing. Oniga Ștefan

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

ANALYZING OF SWITCHING PROPERTIES OF IGBT TRANSISTOR USING PSCAD-EMTDC SIMULATION PROGRAM

ISBN-13:

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962)

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

COMUNICAȚII INFORMATIZARE

SINGLE-PHASE AC-AC CONVERTER

AN ALGORITHM FOR THE ADAPTIVE CONTROL OF ANTI HAIL MISSILE LAUNCH RAMPS

INTEGRAL STATE FEEDBACK CONTROL OF GRID POWER INVERTER

THE BALANCING OF TOTAL LOSSES IN THREE-LEVELS VOLTAGE SOURCE CONVERTERS

Eficiența energetică în industria românească

REVISTA NAŢIONALĂ DE INFORMATICĂ APLICATĂ INFO-PRACTIC

RESEARCH CONCERNING THE INFLUENCE OF ANGLE OF FILING FROM THE KNIFE BLADES VINDROVERS ON THE MECHANICAL WORK ON CUTTING

ABOUT THE PLANING CROSS LAMINATED SOLID WOOD

Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO

INPUT MODELLING USING STATISTICAL DISTRIBUTIONS AND ARENA SOFTWARE

SOFTWARE CONTROL USED FOR AC MOTORS

earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom

CUPRINS. 3. Dispozitive multijoncńiune 3.1. Dioda PNPN 3.2. Tiristorul convenńional 3.3. Triacul 3.4. Tranzistorul unijoncńiune

LIDER ÎN AMBALAJE EXPERT ÎN SISTEMUL BRAILLE

Rem Ahsap is one of the prominent companies of the market with integrated plants in Turkey, Algeria and Romania and sales to 26 countries worldwide.

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

GHID DE TERMENI MEDIA

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

EN teava vopsita cu capete canelate tip VICTAULIC

BEHAVIOUR ASSESEMENT OF INTEGRATED KNITTED USED IN UPHOLSTERY ARTICLES, DURING UTILISATION

SLIDING MODE STRATEGY FOR CLOSED LOOP CONTROLLED TWO-LEVEL PWM INVERTER

ACTIVE CONTROL OF GEARS MODULATED VIBRATIONS IN MECHATRONICS SYSTEMS

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

AUTOMATED MEASUREMENT SETUP FOR MICROCONTROLLERS AND MAGNETIC SENSORS

CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA UNOR STRUCTURI DE SISTEME PENTRU CONVERSIA ENERGIEI EOLIENE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ

CONSIDERATIONS REGARDING THE SMALL POWER

SOLUŢII ŞI ECHIPAMENTE REALIZATE DE ICPE ACTEL PENTRU CREŞTEREA EFICIENŢEI ENERGETICE A FORAJULUI ELECTRIC MARIN ŞI TERESTRU

Capitolul 6: Controlul dispozitivelor cuplate la reţeaua de curent alternativ

ASPECTS REGARDING THE ELECTRICAL RESISTIVITY SOFTWARE MEASUREMENTS ON INSULATING MATERIALS USING 6517A HI-R SWEEP TEST PROGRAM

ELECTROSTATIC DISCHARGE E-FIELD SPECTRUM ANALYSIS AND GRAPHICAL INTERPRETATION

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS

Anexa nr. 1 la Hotărârea nr. 245 din Standarde moldovenești adoptate

METODE DE EFICIENTIZARE A FUNCȚIONĂRII MAȘINILOR ȘI UTILAJELOR DE CONSTRUCȚII PE BAZA ACȚIONĂRILOR HIDRAULICE

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

CMOS DELAY CELL WITH LARGE TUNING RANGE

Transcription:

UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CONVERTOARELOR STATICE DE MARE PUTERE (II) Sorin Ioan DEACONU, Gabriel Nicolae POPA, Ioan RODEAN, Carmen MOTORGA INDUSTRY APPLICATIONS WITH HIGH POWER STATIC CONVERTERS The use of AC Drives in the industry applications has seen tremendous growth over the last 40 years with the rapid development of high-power semiconductors, power converter topology, new control strategies, and their implementation with the advanced digital processors. These have mode it possible to design drives with higher VA rating, with PWM and VC/DTC. However, this article presents a real application in Kronospan S.A. Sebes, with an ACS 5000 ABB static frequencies converter. Keywords: power electronics, inverters, two and three levels of voltage, direct torque control, industrial applications Cuvinte cheie: dispozitive electronice de putere, invertoare pe două şi trei nivele de tensiune, control direct de cuplu, aplicaţii industriale 4. Controlul direct al cuplului Strategia de control direct a cuplului (DTC) a apărut ca metodă în anul 1987, ca alternativă la metoda orientării după câmp, şi a fost implementată practic de firma ABB în anul 1997. Caracteristicile acestei metode sunt controlul simplu al cuplului şi fluxului statoric fără utilizarea unor transformări de axe şi vectori tradiţionale d-q, fără utilizarea modulării în lăţime de puls (PWM), fără reacţie de curent şi fără regulatoare de tip PI. Cuplul dezvoltat de 383

maşină este proporţional cu produsul fluxului de rotaţie statoric s şi rotoric r şi unghiul s dintre ele. Principala variabilă care este controlată în strategia DTC este fluxul s prin intermediul tensiunii statorice V s (prin neglijarea rezistenţei înfăşurării statorice). Schema bloc a controlului de tip DTC este prezentată în figura 7 [2]. Comparator de flux Logică de comutare a tensiunii Comparator de cuplu Generator de vectori pe sectoare Calculator Flux / Cuplu Fig. 7 Schema bloc pentru controlul direct al cuplului (DTC) Calculul datelor motorului se face la fiecare perioadă de eşantionare (25 s). În strategia DTC răspunsul tipic de cuplu este de 10 ms comparativ cu 10-20 ms pentru cazul controlului vectorial sau mai mult de 100 ms la control PWM în buclă deschisă. Dacă nu se utilizează encoder la măsurarea turaţiei eroarea este de 0,5 % în timp ce cu encoder poate ajunge la 0,01 %. Dezvoltarea recentă a controlerelor de cuplu şi de flux permit utilizarea DTC şi la viteze reduse [1]. 5. Aplicaţii industriale cu convertoare statice de mare putere Primele aplicaţii din ţară cu cicloconvertoare de mare putere au fost la cuptorul rotativ de la fabricile de ciment unde puterea a ajuns la 10 MW la o turaţie de 60-120 rot/min, motorul de acţionare fiind sincron. Cu titlu experimental s-au folosit convertoare la aplicaţii pentru mori de măcinat, concasoare, pompe şi ventilatoare. 384

După anul 1995, aplicaţiile cu acţionări de curent alternativ s-au dezvoltat exponenţial, fie prin firme ale producătorilor străini (ABB România, Siemens România) fie prin firme autohtone care pe baza unor proiecte proprii au implementat convertoare statice în diverse domenii de activitate (casnic, utilităţi publice, agricultură, industrie). Una din aceste firme este Bee Speed Automatizări S.R.L. Timişoara care are implementate soluţii cu turaţie variabilă pentru puterea de 58600 kw (ianuarie 2011), în unităţi pornind de la 0,37 kw şi până la 1800 kw. Aplicaţia de 1800 kw se găseşte la Sebeş la S.C. Kronospan S.A., unde pentru prima dată în România s-a pus în funcţiune un convertor static de medie tensiune cu valoarea tensiunii de ieşire de 6 kv. Iniţial, ventilatorul cu momentul de inerţie J = 120000 kgm 2 era antrenat de un motor asincron cu rotor bobinat şi rezistenţe de pornire cu aceiaşi putere dar care relativ repede s-a defectat (mai întâi rezistenţele, apoi motorul care s-a rebobinat şi chiar motorul de rezervă). Datorită pierderilor foarte mari datorate opririlor repetate ale fluxului de producţie (acest ventilator este vital pentru fabrica de MDF) s- a apelat la firma Bee Speed, care în urma analizei istoricului acestei aplicaţii şi prin investigaţii făcute la beneficiar a propus o soluţie cu motor asincron cu rotorul în scurtcircuit cu puterea de 1800 kw alimentat de la un convertor static de frecvenţă de tip ACS 5000 de la ABB. Caracteristicile convertizorului sunt: puterea aparentă S N = 2100 kva, curentul nominal la ieşire I N = 200 A, tensiunea nominală la ieşire U N = 6000 V, domeniul de variaţie al tensiunii la ieşire 0 6000 V, domeniul de variaţie al frecvenţei la ieşire 0 75 Hz, numărul de faze la ieşire m = 3, redresorul cu 18 pulsuri, supraîncărcarea acceptată 110 % un minut la fiecare 10 minute. Instalaţia a fost repusă în funcţiune în august 2009 şi de atunci a funcţionat foarte bine, fără să mai apară opriri neplanificate ale fluxului tehnologic. Fig. 8 Duplapul convertizorului de tip ACS 5000 2100 kva În figura 8 se prezintă dulapul convertizorului, în figura 9 motorul de tip ABB iar în figura 10 partea de comandă şi automatizare a convertizorului. 385

Fig. 9 Motorul ABB de 1800kW de antrenare a ventilatorului cu J = 120000 kgm 2 Fig.10 Vedere asupra părţii de comandă şi automatizare la ACS 5000 386

În figura 11 şi figura 12 se prezintă aplicaţia SCADA în care este inclus sistemul de acţionare descris anterior, unde se urmăresc valoarea vitezei, a curentului de ieşire şi a puterii absorbite de motor (simbolizat M27.71.11 în schemă). Fig. 11 Schema SCADA a uscătorului Fig. 12 Schema SCADA care gestionează funcţionarea motorului ABB şi a convertorului ACS 5000 387

6. Concluzii Utilizarea convertoarelor statice de mare putere în industrie se face de peste 40 de ani. Dezvoltarea rapidă a semiconductoarelor de putere, a topologiilor de convertoare, a noilor strategii de control şi de implementare a lor cu ajutorul procesoarelor digitale avansate a determinat trecerea de la acţionările cu maşini de curent continuu la acţionările cu maşini de curent alternativ (asincrone şi sincrone). Şi în România, acolo unde industria s-a menţinut, sunt aplicaţii cu aceste tipuri de convertoare. BIBLIOGRAFIE [1] Chattopadhyay, A.K., Alternating Current Drives in the Steel Industry, IEEE Industrial Electronics Magazine, December 2010, ISSN 1932-4529, pag. 30-42. [2] Wu, B., High-Power Converters and AC Drives, New York, IEEE Press/Wiley-Inter-science, 2006. [3] Sato, K., Yamamoto, M., The present state of the art in high-power semiconductor devices, Proc. IEEE, vol. 89, no. 6, pag. 813-821, June 2001. [4] Chattopadhyay, A.K., High power high performance industrial AC drives A review, Proc. India Int. Conf. Power Electronics (IICPE) 2002, Mumbai, Nov. 2002, pag. 1-12. [5] Okayama, H., Koyama, M., Tamai, S., Fujii, T., Uchida, R., Mizoguchi, S., Ogawa, H., Shimomura, Y., Large capacity high performance 3-level GTO inverter system for steel main rolling mill drives, in IEEE IAS Conf. Rec, 1996, pag. 174-179. [6] Malik S., Kluge, D., ACS 1000 World's first standard AC drive for medium voltage applications, ABB Rev., vol. 2, 1998, pag. 4-11. 388 Conf.Dr.Ing. Sorin DEACONU Director DIEIIND, Facultatea de Inginerie Hunedoara, Universitatea Politehnica Timişoara, membru AGIR, membru IEEE, membru AAIR e-mail: sorin.deaconu@fih.upt.ro Şef lucr.dr.ing. Gabriel Nicolae POPA Facultatea de Inginerie Hunedoara, Universitatea Politehnica Timişoara, membru AGIR, membru IEEE e-mail: gabriel.popa@fih.upt.ro Ing. Ioan RODEAN S.C. Kronospan S.A. Sebeş e-mail: irodean@kronospansebes.ro Ing. Carmen MOTORGA Facultatea de Inginerie Hunedoara, Universitatea Politehnica Timişoara, e-mail: carmen.motorga@fih.upt.ro