Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Zavod za elektroenergetiku
Katedra za električne strojeve i pogone
- Crane Systems -
Razvoj elektromotornih pogona za dizalične sustave
koji rade u teškim industrijskim uvjetima
Prof. dr. sc. Božo Terzić
Sveučilište u Splitu
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje
ABB Crane Systems (Västerås, Sweden)
Electrical and automation equipment for controlling the motions of
container cranes, ship unloaders and industrial cranes.
ACS800 AC Drives
Process Performance
AC Motors
Advant
Controller
AC800M
I/O Stations
S800 I/O
Crane
Maintenance
Station (CMS)
Dock Level
Station
LandStation
Remote CMS
CabinView
TCP/IP
Drive
Bus
Crane Automation
Sensors
Radio or fiber
to office
Pretvarač frekvencije
AC motor
Elektromotorni pogoni – glavni dizalični
pogon, vožnja mosta i „mačke”
Blok dijagram suvremenog upravljačkog sustava dizaličnog pogona
• Osnovni zadatak projekta: razvoj četverokvadratnih frekvencijskih
pretvarača za kavezne asinkrone motore
• Komercijalni naziv pretvarača: MoCon Robust FC
• Osnovni tehnički podaci:
- mrežni napon: 3 AC, 400 – 690 V (50/60 Hz)
- snaga motora: 20 – 300 kW → nosivost 20 – 300 tona
• Posebni zahtjevi za rad u teškim industrijskim uvjetima
čeličana:
- temperatura okoline do 700C
- visoki udio vodljive prašine u zraku
- minimiziranje dimenzija pretvarača zbog ograničenog prostora
dizaličnih kontejnera
- implementacija različitih specifičnih funkcija dizaličnih pogona
- dug životni vijek i visoka pouzdanost
• Projekt je započeo 2007. god. u Švedskoj (Västerås)
• FESB se uključio u projekt početkom 2009. god.
• Prvi prototipovi elektromotornih pogona isporučeni su u ljeto 2010. god.
u dvije švedske željezare:
- “AB Sandvik steel” – 132 t mosna dizalica u čeličani, 5
elektromotornih pogona snaga od 20 - 130 kW
- “Ovako” – 200 t mosna dizalica, 9 pogona snaga od 20 - 200 kW
• FESB je sudjelovao u puštanju prvih prototipova pogona u rad.
• Razvoj se nastavlja 2011. god na način da su napravljene značajne
promjene u konstrukciji, izvedbi energetskog kruga, elektroničkim
sklopovima za mjerenje i pogonskim sklopovima IGBT-ova. Također,
programska podrška se stalno nadograđuje i revidira.
• Projekt je završio krajem 2013. godine.
Važniji kronološki podaci
Aktivnosti FESB-a na projektu
• Razvoj aplikacijske programske podrške, implementacija upravljačko-
regulacijskih i zaštitnih funkcija
• Optimiranje energetskog kruga s ciljem minimiziranja dimenzija,
gubitaka, zagrijavanja i sprečavanja parazitnih efekata
• Razvoj i testiranje elektroničkih pločica za mjerenje i upravljanje
• Teoretske analize i simulacije različitih režima rada pogona
• Dugotrajna testiranja i analize različitih režima rada, s naglaskom na
najteže uvjete i režime koji se mogu pojaviti u stvarnom pogonu
• Tipska ispitivanja prvih serija pretvarača prema IEEE i IEC
standardima.
• Sudjelovanje u izradi dokumentacije (katalozi, manuali)
• Sudjelovanje pri puštanju prvih serija pretvarača u rad
Primjena najnovije tehnologije
• Energetska elektronika – IGBT moduli (1700 V, 1000 A)
• Mikroelektronika – SMD tehnologija, šesteroslojne elektroničke pločice,
integrirani krugovi s dozvoljenom visokom radnom temperaturom
• Mikroprocesorska tehnologija - Texas Instruments TMS320F28335
floating point digital signal controller
• Industrijske komunikacije – CAN i ProfiBus
• Sensori – struja, napon, temperatura, vibracije
• Razvojna programska podrška – Code Composer Studio, C++, objektno
orijentirano programiranje
Neke spoznaje nakon rada na projektu
• Premda razvojni tim treba imati različite specijaliste, posebno su
važni stručnjaci koji imaju znanja iz više područja (električni strojevi,
energetska elektronika, regulacijska tehnika, mikroprocesori,
komunikacije…)
• Osnovni preduvjeti za izvođenje ovakvih projekata su praktična
iskustva razvojnog tima i kvalitetni laboratoriji.
• Eksperimentalna istraživanja i testiranja industrijskih proizvoda
imaju čak i veći značaj od teorijskih istraživanja.
Značaj ovog projekta za FESB
• Iskustvo rada na razvoju industrijskog proizvoda za svjetsko tržište.
• Fakultetski istraživači rade s najnovijim industrijskim tehnologijama što
im u narednom razdoblju daje mogućnost prijavljivanja razvojnih
projekata iz različitih područja primjene sličnih tehnologija.
• Razvoj fakultetskih laboratorija zahvaljujući zajedničkim ulaganjima
FESB-a i ABB-a.
• Studenti FESB-a kroz njihove završne i diplomske radove susreću se
s najnovijim industrijskim tehnologijama.
• Tijekom 4-5 godina suradnje švedski partner je financirao razvojne
aktivnosti na FESB-u s cca 300.000 €.
Katedra za električne strojeve i pogone
Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju
Katedra za tehnologiju
Prijava na poziv „Jačanje kapaciteta za istraživanje, razvoj i inovacije”
Sigurnija i učinkovitija kogeneracijska i
trigeneracijska postrojenja
Sveučilište u Splitu
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje
Pretvarač
frekvencije
Električna
mreža
Shema tipičnog ORC postrojenja