Date Generale Proiect

Project title in English: Multi-engine drive system with variable speed and network recovery of individual braking power used in applications with high dynamics

Project title in Romanian: Sistem de acționare multi-motor cu turație variabilă și cu recuperarea în rețea a energiei de frânare individuale, utilizat în aplicații cu dinamică ridicată

Acronym: SAMREC

No. of Participants: 2 ICMET Craiova, CESI Automation Craiova

Project Duration: 30 months

Valoarea proiectului (include si alte surse atrase): 806.000 lei

Valoarea contractului (sursa numai buget de stat): 700.000 lei

Project Executive Summary: 

Prin tema de cercetare propunem realizarea unui dispozitiv electronic care  actioneaza trei motoare asincrone, folosind reteaua industriala trifazata de 0.4kV/50Hz.
Echipamentul este destinat realizarii actionarilor electrice cu turatie variabila, in care sunt utilizate doua sau mai multe motoare electrice asincrone cu rotorul in scurtcircuit. Aplicatiile in care se utilizeaza astfel de produse pot fi atat in industrie, cat si in tractiunea electrica.
Principalele caracteristici electrice ale ansamblului sunt-tensiunea de alimentare: 3x400Vac;

  • convertizoare de frecvență: 2x55KW;
  • frecvența de ieșire: 0÷400 Hz;
  • sincronizare în frecvență sau in cuplu.

Schema bloc a dispozitivului electronic propus prin tema de cercetare contine urmatoarele blocuri functionale:

  • circuitul de cuplare la reteaua industriala – cu rol de conectare/izolare si protectie
  • blocul redresor cu diode si filtrul pentru circuitul intermediar, acelasi pentru cele 2 convertizoare de frecventa
  • invertorul de recuperare in retea a energiei individuale de franare – cu rol de a inlocui clasicele choppere si rezistente de franare si de a recupera in reteaua industriala energia electrica in cazul fiecarui motor. Invertorul de recuperare este cuplat la bornele circuitului intermediar de curent continuu si nu se influenteaza reciproc cu convertizoarele de frecventa
  • convertizoarele de frecventa –  realizate in tehnologie IGBT  sunt cuplate la bornele aceluiasi circuit intermediar de curent continuu. Convertizoarele de frecventa vor functiona in regim master-slave, folosind metoda de reglare vectoriala cu posibilitatea de sincronizare in frecventa sau in cuplu
  • Unitatea de comanda, realizata cu DSP controleaza fiecare bloc functional
Domeniile industriale unde se poate utiliza echipamentul sunt:
  • Industria cimentului – la actionarea morilor si a benzilor transportoare
  • Industria de fabricare a hartiei – la actionarea tamburilor
  • Industria extractiva – la instalatiile de deplasare si rotire excavatoare si abzetere, benzi transportoare actionate de mai multe motoare
  • Tractiunea electrica urbana (tramvai, troleibuz, metrou) – la alimentarea motoarelor de tractiune
  • Tractiune feroviara (locomotive, rame electrice) – la alimentarea motoarelor de tractiune
  • In alte aplicatii multi-motor, in care motoarele nu sunt cuplate rigid si unde trebuie sa functioneze cvasiindependent.

Avantajele pe care la obtinem utilizand un astfel de dispozitiv sunt:

  • Posibilitatea incarcarii optime a fiecarui motor electric, indiferent de conditiile de lucru si de imperfectiunile lantului cinematic (ambreiaje, cuplaje, reductoare)
  • Protectia individuala a fiecarui motor electric alimentat de la propriul convertizor de frecventa, fata de alimentarea in paralel a motoarelor conectate la iesirea unui convertizor de putere mare
  • Utilizarea unui circuit unic de curent continuu, care, alimentand simultan cele 2 convertizoare de frecventa, permite atat functionarea in regim de tractiune cat si in regim de franare a oricaruia din motoarele electrice
  • Cresterea eficientei energetice prin recuperarea in reteaua industriala a energiei de franare, in situatiile de reducere a vitezei de lucru
  • Pret de cost mai mic decat la echipamentele obisnuite, prin renuntarea la choppere si rezistente de franare, care trebuiau sa fie de puterea convertizoarelor de frecventa
  • Realizarea modulara a subansamblelor permite interventia usoara in activitatea de service iar similitudinea intre convertizoarele de frecventa ofera posibilitatea functionarii la putere redusa daca se izoleaza un motor sau un convertizor.

In concluzie, dispozitivul propus a fi realizat prin tema de cercetare, se va utiliza in multe
aplicatii multi-motor cu turatie variabila si va rezolva o mare parte din problemele legate de functionarea optima a motoarelor asincrone alimentate prin convertizoare de frecventa compensind posibilele imperfectiuni ale lantului cinematic.

Project Director: Dr. Marcel Nicola - researcher at ICMET Craiova