Compartir la carga usando motores asíncronos

Para responder a tus 3 preguntas

1. Droop se puede usar en muchos casos, incluido el tuyo. Pero hay soluciones más elegantes a sus problemas. (Tomando los escollos de las otras respuestas en la cuenta
2. Droop es la configuración opuesta de un término proporcional (ganancia). En la mayoría de los sistemas (accionamiento, motor, generador), el ajuste es en porcentaje. Este porcentaje es la cantidad de velocidad (rpm, Hz) que se reduciría en caso de una carga del 100%. Entonces, en lugar de usar una ganancia, establecemos un resultado deseado.
3. Vea mi caso de uso a continuación.

Ejemplo de caída

Tenemos un motor que queremos conducir. Su frecuencia nominal es de 60 Hz y su potencia nominal es de 100 Kw. Debido a que es necesario en nuestra planta, establecemos la caída a 2.5%. (Supongamos que la carga completa se alcanza a la velocidad nominal).

Damos un punto de ajuste de velocidad de 60 Hz. El motor carga hasta el 100%. La velocidad real con la que va a terminar es 60-2.5% = 60-1.5 = 58.5 Hz.

En operación en paralelo, esto resultaría en lo siguiente: si uno de los motores acoplados tomara más energía por cualquier razón, su velocidad resultante disminuiría. En ese punto todos los otros motores tomarían su carga. Pero como también están inclinados, caerán. Por lo tanto, esto puede ser complicado en un sistema automatizado donde necesita velocidad garantizada.

De esta manera toda la potencia se distribuirá casi igual. Es posible en algunas situaciones de manejo, donde ocurren cambios de potencia oscilantes. (Como planta generadora de diesel). El aumento de la caída soluciona este problema y es una solución económica para solucionar los reguladores baratos.

Caso de uso

El año pasado comisioné un barco diesel-eléctrico donde usamos unidades en un sistema de propulsión eléctrica, donde conectamos dos unidades de 1000 kw en paralelo en un solo motor con un doble juego de devanados. Primero los configuramos en modo droop. Pero como necesitábamos una velocidad garantizada para nuestros sistemas DP , cambiamos la configuración a maestro / seguidor.

El modo maestro / seguidor (responde su tercera pregunta) se cronometra a través de un bucle de comunicación de bus de fibra óptica, y si el maestro falla, todos fallan. Esto puede ser bueno o malo, dependiendo de su aplicación. Pero básicamente, solo el maestro necesita manejar la E / S externa como:

• Iniciar / detener comandos
• Sistema de parada de seguridad
• entrada de velocidad

Por lo tanto, las unidades múltiples actúan como una sola unidad y solo una unidad con la que interactuar. Además, la regulación también es muy precisa, porque el punto de ajuste de la velocidad se traduce realmente en esa velocidad (si no se exceden otros límites, como el par). Mientras que la caída depende de la carga real. Además, el uso compartido de la carga está completamente a cargo de las unidades.

Utilizamos las unidades vacon nxp . Si los compra con la aplicación de ejecución paralela, puede cambiar libremente entre los ajustes de caída y maestro / seguidor. Dependiendo de su demanda de energía: puede usar unidades autónomas, unidades de CC comunes o unidades refrigeradas por agua. Todo desde el mismo rango de controlador (NXP).

Voy a utilizar la analogía de una cinta transportadora larga que es impulsada por varios motores de CA a lo largo de su longitud para distribuir / compartir la demanda de energía en general.

El problema de comparar su situación con la cuadrícula se divide en dos áreas tal como lo veo: -

1. Siempre hay una referencia de velocidad maestra para la generación eléctrica y ESA es la frecuencia de la red. Desea conducir varios motores asíncronos para mover (digamos) una cinta transportadora muy larga, cada motor colocado cada pocos cientos de pies: existe la referencia de velocidad no más porque puede querer que el transportador se detenga o funcione más lento o que aumente o disminuya su velocidad, por lo tanto, tiene que haber un control centralizado que indique a cada motor la velocidad que se espera que produzca, algunos motores estarán más cargados que otras (debido a las variaciones en la rigidez de la correa o alguna otra dificultad mecánica local) y el control de velocidad desde un punto centralizado parece ser la única opción.
2. Suponiendo que puede establecer una demanda de velocidad común para todos los motores y sus respectivos controladores, si un motor pierde esa comunicación, podría convertirse fácilmente en un generador y destruir su controlador. Debe tener un mecanismo para contrarrestar esto. esto no ocurrirá en la red porque el motor primario localizado (turbina de vapor, etc.) comenzará a descargar su combustible inmediatamente y el generador se convertirá en un motor (descarga) por un breve instante y luego continuará actuando como un generador.

En resumen, no creo que el control de caída se aplique a tu situación. Creo que necesita un sistema de demanda centralizado con el que funcione cada motor / sistema. También creo que debe ser muy cuidadoso con lo que sucede cuando se pierde la señal de demanda y el motor se convierte en un generador y alimenta el variador de velocidad variable del motor.

Le ayudaría si proporcionara más detalles sobre su aplicación. ¿Qué está conduciendo tu transmisión? ¿Cuáles son los requisitos de potencia y velocidad del caballo? ¿Cuáles son los cambios de carga dinámica (qué respuesta de inercia se requiere)?

No se recomienda evitar la complejidad antes de haber definido completamente los requisitos del sistema.

¿Cuántos motores están compartiendo la carga?

Usted declara que cada motor tiene un motor y una unidad separados. ¿Cuál es la potencia del caballo de cada unidad y qué tipo y modelo de unidad se está utilizando? ¿Los motores tienen retroalimentación de velocidad, como los codificadores o es un sistema de circuito totalmente abierto? ¿Cómo se comunican las unidades entre sí?

Supongo que el sistema utilizará algún tipo de límite de par de bucle abierto para compartir la carga. Según uno de sus comentarios, desea que el sistema continúe funcionando en caso de fallo de un motor.

Con la información limitada que proporcionó, le aconsejo que diseñe una ganancia global del sistema para distribuir el comando de límite de par a todas las unidades. Divida esta ganancia por el número de motores en el sistema. Los motores del ejemplo 4 serían (1/4 = .25). En el caso de una falla, el sistema se puede reajustar manualmente manualmente (1/3 = .33).