RU2740813C1 - Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve - Google Patents

Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve Download PDF

Info

Publication number
RU2740813C1
RU2740813C1 RU2020107224A RU2020107224A RU2740813C1 RU 2740813 C1 RU2740813 C1 RU 2740813C1 RU 2020107224 A RU2020107224 A RU 2020107224A RU 2020107224 A RU2020107224 A RU 2020107224A RU 2740813 C1 RU2740813 C1 RU 2740813C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
output
common
inverters
autonomous
Prior art date
Application number
RU2020107224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Степанович Климаш
Александр Владимирович Петухов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ")
Priority to RU2020107224A priority Critical patent/RU2740813C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740813C1 publication Critical patent/RU2740813C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L5/00—Manufacture of veneer ; Preparatory processing therefor
    • B27L5/02—Cutting strips from a rotating trunk or piece; Veneer lathes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular to control of electric drive of wood processing line. Asynchronous motors (18) for driving all mechanisms (12–15) of the line are connected to outputs of three-phase independent voltage inverters (17), to the input of each of which is parallel connected C-filter (16) and common buses of direct voltage (8), to which also through smoothing throttle (7) is connected output of diode rectifier (6), input of which is connected to three-phase network (5). Three-phase network (5) containing step-down transformer (4) is connected via automatic backup device (3) to feed main feeder (1) or backup feeder (2). Electric drive is controlled by common setter of acceleration and deceleration intensity (9) at the output of which signal is generated at one of inputs of device (11). To the second input of device (11) from the output of voltage detector (10) voltage comes, the value of which changes proportionally to voltage on common buses of direct voltage (8). Output signal of autonomous inverters (17) is generated at output of device (11) and fed to inputs of control systems included in autonomous inverters (17).
EFFECT: higher reliability and efficiency of a wood processing line for veneer production.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим комплексам и системам по переработке древесины, и может быть использовано в деревообрабатывающих линиях по производству шпона.The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical complexes and systems for wood processing, and can be used in woodworking lines for the production of veneer.

Известно техническое решение - патент RU 181730 U1 (опубликовано 26.07.2018 Бюл. №21). Недостатком прототипа является отключение автономных инверторов, при понижении напряжения в общем звене постоянного напряжения во время просадок напряжения в питающей сети при переключении систем автоматического включения резерва (АВР) на резервный источник электроснабжения, что приводит к остановке сложного технологического процесса.Known technical solution - patent RU 181730 U1 (published on July 26, 2018 bull. No. 21). The disadvantage of the prototype is the disconnection of autonomous inverters, when the voltage in the common DC voltage drops during voltage dips in the supply network when switching automatic transfer switch systems (ATS) to a backup power supply, which leads to a halt in a complex technological process.

Для обеспечения бесперебойной работы деревообрабатывающей линии по производству шпона при просадках напряжения в питающей сети, возникающих при срабатывании систем аварийного включения резерва предлагается способ управления выходной частотой и напряжением автономных инверторов.To ensure the uninterrupted operation of a woodworking line for the production of veneer in case of voltage dips in the supply network, arising from the operation of emergency switching systems, a method is proposed for controlling the output frequency and voltage of autonomous inverters.

Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является исключение технических остановок деревообрабатывающей линии по производству шпона при просадках напряжения в питающей сети, возникающих во время переключения на резервную питающую линию.The problem to be solved by the claimed method is the elimination of technical stops of the woodworking line for the production of veneer in case of voltage dips in the supply network arising during switching to a backup supply line.

Техническим результатом от решения поставленной задачи является обеспечение бесперебойной работы деревообрабатывающей линии по производству шпона при возникновении просадок напряжения в сети электроснабжения и при переключениях системы АВР на резервную питающую линию, что повышает ее надежность и производительность.The technical result from the solution of the problem is to ensure the uninterrupted operation of the woodworking line for the production of veneer in the event of a voltage drop in the power supply network and when switching the ATS system to a backup supply line, which increases its reliability and productivity.

Для достижения технического результата в схему электропривода, где все инверторы напряжения подключены к общим шинам постоянного напряжения через которые осуществляется энергообмен между электроприводами, работающими в двигательных режимах и в режимах генераторного торможения, введено устройство управления обеспечивающее контроль напряжения в звене постоянного напряжения и управление выходной частотой автономных инверторов, которая изменяется пропорционально с изменением напряжения на конденсаторе С-фильтра. Устройство контроля напряжения и управления частотой имеет два входа и один выход. Один из входов подключен к выходу задатчика интенсивности разгона и торможения электродвигателей электропривода, второй к выходу детектора контроля напряжения на общих шинах постоянного напряжения, а его выход к входам систем управления автономными инверторами. Устройство контроля напряжения и управления частотой обеспечивает перевод электродвигателей, подключенных к выходам автономных инверторов, в режим генераторного торможения при снижении напряжения в общем звене постоянного напряжения пропорционально с снижением напряжения на конденсаторе С-фильтра при его разряде, во время просадок напряжения в питающей сети. При просадках напряжения в питающей сети все двигатели переводятся в режим генераторного торможения замедляя разряд конденсатора общего звена постоянного напряжения и увеличивая время ожидания включения резервного питания с постепенным снижением скорости для подготовки корректной остановки в случае неуспешного срабатывания АВР и разгона привода, с любой пониженной скорости, при успешном срабатывании АВР.To achieve the technical result in the electric drive circuit, where all voltage inverters are connected to common DC voltage buses through which energy is exchanged between electric drives operating in motor modes and in generator braking modes, a control device is introduced that provides voltage control in the DC voltage link and control of the output frequency of autonomous inverters, which changes proportionally with the change in the voltage across the C-filter capacitor. The voltage monitoring and frequency control device has two inputs and one output. One of the inputs is connected to the output of the setter of the acceleration and deceleration rate of the electric motors of the electric drive, the second to the output of the voltage monitoring detector on the common DC voltage buses, and its output to the inputs of the control systems of autonomous inverters. The voltage control and frequency control device ensures the transfer of electric motors connected to the outputs of autonomous inverters to the generator braking mode when the voltage in the common DC voltage drops in proportion to the voltage drop on the C-filter capacitor during its discharge, during voltage dips in the supply network. In case of voltage dips in the supply network, all motors are transferred to the regenerative braking mode, slowing down the discharge of the capacitor of the common DC voltage link and increasing the waiting time for turning on the backup power with a gradual decrease in speed to prepare a correct stop in case of unsuccessful operation of the ATS and acceleration of the drive, from any reduced speed, at successful operation of ATS.

Деревообрабатывающая линия по производству шпона (чертеж) содержит следующие элементы: 1 - питающий основной фидер, 2 - питающий резервный фидер, 3 - устройство автоматического включения резерва, 4 - понижающий трансформатор, 5 - трехфазная сеть 0,4 кВ, 6 - диодный выпрямитель, 7 - входной L-фильтр, 8 - общие шины постоянного напряжения, 9 - задатчик интенсивности разгона и торможения, 10 - детектор напряжения, 11 - устройство управления выходной частотой автономных инверторов, 12 - конвеер распиловки, 13 - центровочно-загрузочное устройство, 14 - токарный узел, 15 - конвеер сортировки, 16 - сглаживающие С-фильтры, 17 - автономные инверторы, 18 - асинхронные двигателя.Woodworking line for the production of veneer (drawing) contains the following elements: 1 - supply main feeder, 2 - supply backup feeder, 3 - automatic transfer switch, 4 - step-down transformer, 5 - 0.4 kV three-phase network, 6 - diode rectifier, 7 - input L-filter, 8 - common DC voltage buses, 9 - acceleration and deceleration intensity setting, 10 - voltage detector, 11 - device for controlling the output frequency of autonomous inverters, 12 - sawing conveyor, 13 - centering and loading device, 14 - turning unit, 15 - sorting conveyor, 16 - smoothing C-filters, 17 - autonomous inverters, 18 - induction motors.

Асинхронные двигатели 18, привода всех механизмов 12-15 деревоперерабатывающей линии, подключены к выходам трехфазных автономных инверторов напряжения 17, к входу каждого из которых параллельно подключен С-фильтр 16 и общие шины постоянного напряжения 8, к которым также через сглаживающий дроссель 7 подключен выход диодного выпрямителя 6, вход которого подключен к трехфазной сети 5. Трехфазная сеть 5, содержащая понижающий трансформатор 4, подключена через устройство автоматического резерва 3 к питающему основному фидеру 1 или резервному фидеру 2. Управление интенсивностью разгона и торможения электропривода осуществляется от общего задатчика интенсивности разгона и торможения 9, на выходе которого формируется сигнал задания интенсивностью разгона и торможения поступающий на один из входов устройства управления выходной частотой автономных инверторов 11. На второй вход устройства управления выходной частотой автономных инверторов 11 с выхода детектора напряжения 10 поступает напряжение, значение которого изменяется пропорционально напряжению на общих шинах постоянного напряжения 8. На выходе устройства 11 формируется сигнал управления выходной частотой автономных инверторов 17, поступающий на входы систем управления, входящие в состав автономных инверторов 17.Asynchronous motors 18, drives of all mechanisms 12-15 of the wood processing line, are connected to the outputs of three-phase autonomous voltage inverters 17, to the input of each of which a C-filter 16 and common DC voltage buses 8 are connected in parallel, to which the diode output is also connected through a smoothing choke 7 rectifier 6, the input of which is connected to the three-phase network 5. The three-phase network 5, containing the step-down transformer 4, is connected through the automatic reserve device 3 to the supplying main feeder 1 or the reserve feeder 2. The control of the acceleration and deceleration rates of the electric drive is carried out from a common generator of acceleration and deceleration rates 9, at the output of which a signal for setting the intensity of acceleration and deceleration is generated, which is fed to one of the inputs of the device for controlling the output frequency of autonomous inverters 11. A voltage is supplied to the second input of the device for controlling the output frequency of autonomous inverters 11 from the output of the voltage detector 10 , the value of which varies in proportion to the voltage on the common DC voltage buses 8. At the output of the device 11, a signal is generated to control the output frequency of the autonomous inverters 17, which is fed to the inputs of the control systems that are part of the autonomous inverters 17.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Диодный выпрямитель получающий электропитание через понижающий трансформатор и устройство автоматического включения резерва от питающего основного или резервного фидера 10 кВ, преобразует трехфазную систему линейных напряжений (с действующим значением 380 В) в выпрямленное напряжение, которое через сглаживающий дроссель выпрямителя поступает на общие шины постоянного напряжения 8 со средним значением 514 В. Выпрямленное напряжение подается на входы автономных инверторов 17. Автономные инверторы напряжения 17 управляют пуском, торможением, регулированием скорости асинхронных электродвигателей 18 приводов механизмов 12-15 в соответствии с заданием интенсивности разгона и торможения от общего задатчика 9. При возникновении неисправности в питающем фидере и автоматическом переключении на питающий резервный фидер происходит снижение напряжения на общих шинах постоянного напряжения 8. Напряжение с выхода детектора 10 поступает на вход устройства управления частотой и напряжением 11, на выходе которого формируется сигналы управления выходной частотой автономных инверторов таким образом, чтобы частота на выходе автономных инверторов 17 снижалась пропорционально напряжению на общих шинах постоянного напряжения, обеспечивая перевод всех электродвигателей входящих в состав электропривода в режим генераторного торможения с целью замедления разряда конденсаторов С-фильтра на период времени переключения на питающий резервный фидер и плавный разгон привода, с любой пониженной скорости, при успешном срабатывании АВР.A diode rectifier receiving power through a step-down transformer and an automatic transfer switch from a 10 kV main or backup feeder converts a three-phase system of line voltages (with an effective value of 380 V) into a rectified voltage, which is fed through a smoothing choke of the rectifier to common DC busbars 8 s with an average value of 514 V. The rectified voltage is supplied to the inputs of autonomous inverters 17. Autonomous voltage inverters 17 control the start, braking, speed regulation of asynchronous electric motors 18 drives of mechanisms 12-15 in accordance with the setting of the acceleration and deceleration intensity from the common setpoint 9. When a malfunction occurs in the supply feeder and automatic switching to the supplying backup feeder, the voltage on the common DC voltage buses 8 decreases. The voltage from the output of the detector 10 goes to the input of the frequency and voltage control device 11, to the output e of which the signals for controlling the output frequency of the autonomous inverters are formed so that the frequency at the output of the autonomous inverters 17 decreases in proportion to the voltage on the common DC voltage buses, ensuring the transfer of all electric motors included in the electric drive to the regenerative braking mode in order to slow down the discharge of the C-filter capacitors for a period time of switching to the supplying standby feeder and smooth acceleration of the drive, from any reduced speed, with successful operation of the automatic transfer switch.

Применение предлагаемого способа управления выходной частотой и напряжением автономных инверторов позволяет устранить остановку оборудования при просадках напряжения в питающей сети во время переключения систем автоматического включения резерва на подстанциях и линиях электропередач, поддержать напряжение на шинах звена постоянного напряжения за счет использования внутренних энергетических ресурсов электропривода. Это позволит при эксплуатации деревообрабатывающей линии по производству шпона снизить количество технических остановок, а также производить лущенный шпон без брака.The use of the proposed method for controlling the output frequency and voltage of autonomous inverters makes it possible to eliminate equipment shutdown in case of voltage dips in the supply network during switching of automatic transfer switch systems at substations and power lines, to maintain the voltage on the DC bus links by using the internal energy resources of the electric drive. This will make it possible to reduce the number of technical stops during the operation of a woodworking veneer production line, as well as to produce peeled veneer without scrap.

Claims (1)

Способ управления электроприводом деревоперерабатывающей линии, во время автоматического включения резерва, содержащей диодный выпрямитель, к которому через сглаживающий L-фильтр подключено общее звено постоянного напряжения с блоком конденсаторов С-фильтра для перераспределения энергии генераторного торможения отдельных двигателей через общее звено постоянного напряжения между другими двигателями, при этом все автономные инверторы напряжения подключены к общим шинам постоянного напряжения, а асинхронные двигатели подключены к выходам автономных инверторов напряжения, заключающийся в разгоне и генераторном торможении с заданными интенсивностями, где регулирование действующего значения выходного напряжения на выходе каждого инвертора осуществляется по пропорциональному закону частотного регулирования скорости, отличающийся тем, что действующее значение напряжения на выходе каждого автономного инвертора задается системой управления максимальным, снижение напряжения в общем звене постоянного напряжения происходит вследствие разряда конденсатора на интервале времени срабатывания автоматического включения резерва, при этом уменьшение частоты на выходе автономных инверторов производится системой управления пропорционально со снижением напряжения на конденсаторе С-фильтра при его разряде, все двигатели переводятся в режим генераторного торможения, замедляя разряд конденсатора общего звена постоянного напряжения и увеличивая время ожидания включения резервного питания с постепенным снижением скорости для подготовки корректной остановки в случае неуспешного срабатывания автоматического включения резерва и разгона привода, с любой пониженной скорости, при успешном срабатывании автоматического включения резерва.A method for controlling an electric drive of a wood processing line, during automatic switching on of a reserve containing a diode rectifier, to which a common DC voltage link with a block of C-filter capacitors is connected through a smoothing L-filter to redistribute the generator braking energy of individual motors through a common DC voltage link between other motors, at the same time, all autonomous voltage inverters are connected to common DC voltage buses, and asynchronous motors are connected to the outputs of autonomous voltage inverters, which consists in acceleration and regenerative braking with specified intensities, where the regulation of the effective value of the output voltage at the output of each inverter is carried out according to the proportional law of frequency regulation of speed , characterized in that the effective voltage value at the output of each autonomous inverter is set by the maximum control system, the voltage drop in the common link is constant th voltage occurs due to the discharge of the capacitor during the time interval of the automatic switch-on of the reserve, while the frequency at the output of the autonomous inverters is reduced by the control system in proportion to the decrease in the voltage on the capacitor of the C-filter during its discharge, all motors are transferred to the regenerative braking mode, slowing down the discharge of the total DC link and increasing the waiting time for switching on the backup power with a gradual decrease in speed to prepare a correct stop in case of unsuccessful operation of automatic transfer of transfer and acceleration of the drive, from any reduced speed, with successful operation of automatic transfer.
RU2020107224A 2020-02-17 2020-02-17 Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve RU2740813C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107224A RU2740813C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107224A RU2740813C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740813C1 true RU2740813C1 (en) 2021-01-21

Family

ID=74213005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107224A RU2740813C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740813C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE627222C (en) * 1932-09-24 1936-03-11 Aeg Arrangement for the automatic control of an electric motor driven cutting tool for cutting band-shaped work material
GB610833A (en) * 1944-11-08 1948-10-21 Oskar Schnellmann Improvements in machines for manufacturing match and like splints
SU648411A1 (en) * 1977-08-16 1979-02-25 Свердловское Научно-Производственное Лесозаготовительное Объединение Method of controlling the electric drive of mechanism for pulling whips at power-trimming of branches and cutting
SU818863A1 (en) * 1979-02-16 1981-04-07 Свердловское Научно-Производственноелесозаготовительное Объединение Method of controlling electric drives for log-cutting
SU1320064A1 (en) * 1985-01-07 1987-06-30 Ленинградская лесотехническая академия им.С.М.Кирова Apparatus for controlling rotary veneer machine
RU181730U1 (en) * 2017-08-28 2018-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") ELECTRIC DRIVE WOODWORKING LINES FOR VENUE PRODUCTION

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE627222C (en) * 1932-09-24 1936-03-11 Aeg Arrangement for the automatic control of an electric motor driven cutting tool for cutting band-shaped work material
GB610833A (en) * 1944-11-08 1948-10-21 Oskar Schnellmann Improvements in machines for manufacturing match and like splints
SU648411A1 (en) * 1977-08-16 1979-02-25 Свердловское Научно-Производственное Лесозаготовительное Объединение Method of controlling the electric drive of mechanism for pulling whips at power-trimming of branches and cutting
SU818863A1 (en) * 1979-02-16 1981-04-07 Свердловское Научно-Производственноелесозаготовительное Объединение Method of controlling electric drives for log-cutting
SU1320064A1 (en) * 1985-01-07 1987-06-30 Ленинградская лесотехническая академия им.С.М.Кирова Apparatus for controlling rotary veneer machine
RU181730U1 (en) * 2017-08-28 2018-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") ELECTRIC DRIVE WOODWORKING LINES FOR VENUE PRODUCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5058710A (en) Elevator power source device
US11431176B2 (en) Parallel modular converter architecture
US10187001B2 (en) Motor drive device including shared converter
AU589803B2 (en) Alternating current motor control apparatus
US5237494A (en) Frequency inverting apparatus
KR102606225B1 (en) Power supply system
RU2011126167A (en) POWER DISTRIBUTION SYSTEM AND METHOD
US10965151B2 (en) Motor drive system including power storage device
RU2740813C1 (en) Control method of electric drive of wood processing line during automatic switching of reserve
CN105604370A (en) Three-dimensional garage frequency conversion and speed regulation control system with brake monitoring function
CN110467092B (en) Elevator power failure emergency leveling device and power supply method thereof
EP3640175B1 (en) Decentralized power management in an elevator system
RU181730U1 (en) ELECTRIC DRIVE WOODWORKING LINES FOR VENUE PRODUCTION
CN203372934U (en) Energy conservation control system
US6546854B2 (en) Process for operating a press arrangement
CN203481842U (en) Rectified feedback circuit
CN103350935A (en) Energy-saving control system
CN111030512A (en) Control system and control method for dynamic braking of motor
CN220857637U (en) Electrical control device of elevator
CA2023283C (en) Emergency elevator power supply with component mode switching and frequency control
Vinodhini et al. High voltage bidirectional cascaded H bridge 21 level multilevel inverter with regenerative braking for locomotive by comparing with (PID & ANFIS) and without controller
JP2018122317A (en) Servo press system
CN115693633A (en) Combined electric control device of all-electric ship power station based on direct-current concentrator
CN103368206A (en) Rectified feedback circuit
CN116409691A (en) Method and device for protecting normal operation of elevator, electronic equipment and storage medium