整流回馈在水电站启闭机上的应用胡美玲吴俊峰华电郑州机械设计研究院有限公司郑州450015摘要:以西门子SINAMICSS120系列整流回馈多传动变频系统在水电站启闭机的应用为例，分析了整流回馈应用于启闭机交流传动系统的优点、设备硬件组成、调试方法和控制方案。采用的整流回馈变频传动系统较常规变频系统降低了设计、制造及安装成本，减小了设备体积。该系统实现完善的故障诊断和显示功能，使整个调速系统的可靠性及可维修性得到了大幅度提高。伴随着水电站闸门启闭机启闭力的增大和对启闭机安全性能要求的提高，整流回馈在启闭机上的应用也将日趋广泛。关键词:启闭机;整流回馈;PLC;变频器中图分类号:TV664文献标识码:A文章编号:1001－0785(2014)10－0039－03Abstract:WithapplicationofSINAMICSS120seriesrectifiedfeedbackmulti-transmissionfrequencyconversionsys-teminthegatehoistatthehydropowerstation，thepaperanalyzestheadvantagesofrectifiedfeedbackappliedintheACtransmissionsystemofthegatehoist，compositionofequipmenthardware，commissioningmethodandcontrolscheme.Comparedtothenormalfrequencyconversionsystem，thesaidsystemreducescostsofthedesign，manufacturing，andinstallation，decreasestheequipmentvolume，providescompletefaultdiagnosisanddisplayfunctions，andimprovesthereliabilityandmaintainabilityofthewholeregulatingsystem.Withincreaseofhoistingcapacityofthehoistandimprovedrequirementonitssafetyperformance，rectifiedfeedbackismoreandmorewidelyusedinthegatehoist.Keywords:gatehoist;rectifiedfeedback;PLC;converter0引言随着现代控制理论和电力电子技术的进步，变频调速技术不断发展，变频调速控制系统已成为水电站启闭机交流传动的优选方案。随着人们节能意识的提高和系统集成成本的降低，以及对整流回馈多传动变频系统优越性的认识不断加深，整流回馈多传动变频系统在水电站启闭机中的应用会越来越广泛。本文以西门子SINAMICSS120系列整流回馈多传动变频系统在水电站启闭机的应用为例，分析整流回馈应用于启闭机交流传动系统的优点、设备硬件组成、调试方法和控制方案。1整流回馈应用于启闭机交流传动系统的优点对于启闭机的起升机构，在下降和减速过程中，电动机工作于第四象限。电动机处于再生发电状态，产生的能量如果不采用能量回馈至电网，制动或是由位能转化而来的再生电能传输至与其匹配的制动电阻，以热能的形式释放，进而实现快速制动和下降制动。能耗制动的方式是能量的浪费，与我国节能减排的政策相悖。随着水电站启闭机的容量越来越大，电动机的功率也越来越大，在启闭机下降过程中产生的电能还是比较可观的。如果采用电阻器进行能耗制动，能量浪费很大，并且需要的电阻器功率更大，需要更大的安装空间。综合来说，虽然能耗制动方式控制简单，成本低，但节能效果不如回馈制动，占用安装空间大。回馈制动节能效果好，能连续长时制动，虽然控制复杂，成本较高，但随着现代控制理论和电力电子技术的进步，该技术应用越来越成熟，设备成本也将越来越低。2西门子SINAMICSS120系列整流回馈多传变频系统在水电站启闭机上的应用则需要能耗制动，即采用电阻器将电能释放。目2.1S120传动系统的硬件构成前变频器配有能耗制动单元，用于大惯量负载、以1台双吊点启闭机为例，起升机构由2台要求快速制动的变频调速系统中。将电机因快速《起重运输机械》2014(10)110kW三相交流异步电动机驱动，变频装置采用—39—1台355kW整流回馈单元，非调节型电源模块，用于输入电源的二极管整流桥;通过IGBT实现稳定的换相反馈，具有100%的再生反馈功率。每台电机分别采用1台逆变单元控制，带编码器测速卡，速度闭环控制。整流回馈单元和逆变单元由1台控制单元CU320－2DP进行集中控制。CU320－2DP是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个驱动系统中的所有模块，完成各轴的电流环、速度环和位置环的控制。并且一块CU320控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能够读取控制单元上其他轴的数据，这一特征被用作多轴之间简单的速度同步...