بعد قطع التيار الكهربائي، يظل المحرك بحاجة إلى الدوران لفترة من الوقت قبل أن يتوقف بسبب القصور الذاتي الخاص به.في ظروف العمل الفعلية، بعض الأحمال تتطلب توقف المحرك بسرعة، مما يتطلب التحكم في فرامل المحرك.وما يسمى بالفرملة هو إعطاء المحرك عزم دوران معاكس لاتجاه الدوران لجعله يتوقف بسرعة.يوجد بشكل عام نوعان من طرق الكبح: الكبح الميكانيكي والكبح الكهربائي.
يستخدم الكبح الميكانيكي هيكلًا ميكانيكيًا لإكمال الكبح.يستخدم معظمها الفرامل الكهرومغناطيسية، والتي تستخدم الضغط الناتج عن النوابض للضغط على تيل الفرامل (أحذية الفرامل) لتكوين احتكاك فرملة مع عجلات الفرامل.تتمتع الفرامل الميكانيكية بموثوقية عالية، ولكنها تنتج اهتزازًا عند الكبح، وعزم دوران الكبح صغير.يتم استخدامه بشكل عام في المواقف ذات القصور الذاتي وعزم الدوران الصغير.
يعمل الفرملة الكهربائية على توليد عزم كهرومغناطيسي معاكس للمقود أثناء عملية إيقاف المحرك، والذي يعمل بمثابة قوة فرملة لإيقاف المحرك.تشمل طرق الكبح الكهربائي الكبح العكسي، والكبح الديناميكي، والكبح المتجدد.من بينها، يتم استخدام فرملة الاتصال العكسي بشكل عام للفرملة الطارئة للمحركات ذات الجهد المنخفض والطاقة الصغيرة؛الكبح المتجدد له متطلبات خاصة لمحولات التردد.بشكل عام، يتم استخدام المحركات الصغيرة والمتوسطة الطاقة للفرملة في حالات الطوارئ.أداء الكبح جيد، لكن التكلفة مرتفعة جدًا، ويجب أن تكون شبكة الكهرباء قادرة على قبوله.ردود الفعل على الطاقة تجعل من المستحيل فرملة المحركات عالية الطاقة.
وفقًا لموضع مقاومة الكبح، يمكن تقسيم الكبح المستهلك للطاقة إلى فرامل مستهلكة للطاقة بالتيار المستمر وفرامل مستهلكة للطاقة بالتيار المتردد.يجب توصيل مقاومة الكبح المستهلكة للطاقة بالتيار المستمر بجانب التيار المستمر للعاكس، وهي قابلة للتطبيق فقط على العاكسات ذات ناقل التيار المستمر المشترك.في هذه الحالة، يتم توصيل مقاومة الكبح التي تستهلك طاقة التيار المتردد مباشرة بالمحرك الموجود على جانب التيار المتردد، والذي يتمتع بنطاق تطبيق أوسع.
يتم تكوين مقاومة الكبح على جانب المحرك لاستهلاك طاقة المحرك لتحقيق توقف سريع للمحرك.يتم تكوين قاطع دائرة فراغ عالي الجهد بين مقاومة الكبح والمحرك.في ظل الظروف العادية، يكون قاطع الدائرة الفراغية في حالة مفتوحة ويكون المحرك طبيعيًا.تنظيم السرعة أو تشغيل تردد الطاقة، في حالة الطوارئ، يتم فتح قاطع الدائرة الفراغية بين المحرك ومحول التردد أو شبكة الطاقة، ويتم إغلاق قاطع الدائرة الفراغية بين المحرك ومقاوم الكبح، ويقل استهلاك الطاقة يتم تحقيق فرملة المحرك من خلال مقاومة الكبح.وبالتالي تحقيق تأثير ركن السيارة بسرعة.مخطط الخط الفردي للنظام هو كما يلي:
مخطط فرامل الطوارئ ذو الخط الواحد
في وضع الكبح في حالات الطوارئ، ووفقًا لمتطلبات وقت التباطؤ، يتم ضبط تيار الإثارة لضبط تيار الجزء الثابت وعزم دوران الكبح للمحرك المتزامن، وبالتالي تحقيق تحكم سريع ويمكن التحكم فيه في تباطؤ المحرك.
في مشروع سرير الاختبار، نظرًا لأن شبكة كهرباء المصنع لا تسمح بتغذية راجعة للطاقة، من أجل ضمان إمكانية توقف نظام الطاقة بأمان خلال فترة زمنية محددة (أقل من 300 ثانية) في حالة الطوارئ، يتم استخدام نظام إيقاف الطوارئ استنادًا إلى طاقة المقاوم تم تكوين فرامل الاستهلاك.
يشتمل نظام القيادة الكهربائية على عاكس عالي الجهد، ومحرك عالي الجهد مزدوج الملف، وجهاز إثارة، ومجموعتين من مقاومات الكبح، و4 خزائن لقواطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد العالي.يتم استخدام العاكس ذو الجهد العالي لتحقيق بدء التردد المتغير وتنظيم السرعة للمحرك عالي الجهد.يتم استخدام أجهزة التحكم والإثارة لتوفير تيار الإثارة للمحرك، ويتم استخدام أربع خزانات لقواطع الدائرة ذات الجهد العالي لتحقيق تبديل تنظيم سرعة تحويل التردد وكبح المحرك.
أثناء الكبح في حالات الطوارئ، يتم فتح خزانات الجهد العالي AH15 وAH25، ويتم إغلاق خزانات الجهد العالي AH13 وAH23، ويبدأ مقاوم الكبح في العمل.الرسم التخطيطي لنظام الكبح هو كما يلي:
رسم تخطيطي لنظام الكبح
المعلمات التقنية لكل مقاوم طور (R1A، R1B، R1C، R2A، R2B، R2C،) هي كما يلي:
- طاقة الكبح (الحد الأقصى): 25 ميجا جول؛
- مقاومة البرد: 290Ω±5%؛
- الفولطية: 6.374 كيلو فولت؛
- الطاقة المقدرة: 140 كيلو واط؛
- سعة التحميل الزائد: 150%، 60 ثانية؛
- الحد الأقصى للجهد: 8 كيلو فولت؛
- طريقة التبريد: التبريد الطبيعي.
- وقت العمل: 300 ثانية.
تستخدم هذه التقنية الكبح الكهربائي لتحقيق فرملة المحركات عالية الطاقة.إنه يطبق تفاعل عضو الإنتاج للمحركات المتزامنة ومبدأ فرملة استهلاك الطاقة لفرملة المحركات.
خلال عملية الكبح بأكملها، يمكن التحكم في عزم الكبح عن طريق التحكم في تيار الإثارة.يتميز الفرامل الكهربائية بالخصائص التالية:
- يمكن أن يوفر عزم الكبح الكبير المطلوب للفرملة السريعة للوحدة وتحقيق تأثير الكبح عالي الأداء؛
- فترة التوقف قصيرة ويمكن إجراء الكبح طوال العملية؛
- أثناء عملية الكبح، لا توجد آليات مثل فرامل الفرامل وحلقات الفرامل التي تتسبب في احتكاك نظام الكبح الميكانيكي ببعضه البعض، مما يؤدي إلى زيادة الموثوقية؛
- يمكن لنظام مكابح الطوارئ أن يعمل بمفرده كنظام مستقل، أو يمكن دمجه في أنظمة تحكم أخرى كنظام فرعي، مع تكامل نظام مرن.
وقت النشر: 14 مارس 2024