Puštena u rad visokobrzinska motor-generator grupa (20.02.2015.)

  • 0
  • 20/10/2015

Za testiranje razvijenih pretvarača frekvencije nabavljena je motor-generator grupa koja se sastoji od asinkronog kaveznog stroja i sinkronog stroja s permanentnim magnetima na rotoru (PM stroj). Nazivni podaci strojeva približno su isti, a definirani su za sinusne struje: P = 100 kW, U = 400V, I = 166 A, n = 20000 min-1, M = 48 Nm. Strojevi su izrađeni u firmi HSTec iz Zadra kojoj je osnovna djelatnost projektiranje i izrada visokobrzinskih motornih vretena za alatne strojeve. Projektiranje i razradu konstrukcije motor-generator grupe obavio je stručni suradnik s ovog projekta, uz nadzor stručnog osoblja HSTec-a. Pri tome su statorski paketi s namotajima i rotori nabavljeni od specijaliziranog inozemnog proizvođača visokobrzinskih električnih strojeva, a u HSTec-u su izrađeni ili nabavljeni ostali sastavni dijelovi, kao što su rotorska osovina, statorsko kućište od lijevanog željeza s kanalima za vodeno hlađenje, za svaki motor četiri hibridna ležaja s keramičkim kuglicama, inkrementalni enkoder za mjerenje brzine i položaja rotora, dvije temperaturne sonde u statorskom namotaju, priključna kutija. Nakon zahtjevne i precizne montaže sastavnih dijelova, strojevi su u HSTec-u testirani u režimu praznog hoda pri nazivnoj brzini. Nakon toga su na FESB-u oba stroja montirani na zajedničko postolje s gumenim amortizerima, a njihove osovine su spojene elastičnom spojkom. U oba stroja su na nepogonskoj strani ugrađeni inkrementalni enkoderi s 256 impulsa po okretaju, s tim da jedan enkoder ima 5V TTL izlazne signale, a drugi sinusne/kosinusne signale s amplitudom od 1 Vpp.

Za podmazivanje keramičkih ležajeva uz motor-generator grupu instaliran je agregat za podmazivanje uljem u struji zraka, proizvođača SKF. Agregat za podmazivanje ulje-zrak podmazuje ukupno 8 ležajeva pri čemu ubrizgava količinu od oko 20 mm3 ulja u plastične dovodne cijevi sustava pomoću zraka pod tlakom (6 bar). Impuls uljnog podmazivanja se okida svakih 6 minuta. Struja zraka uzrokuje dodatan učinak hlađenja za svaki ležaj.

Zbog vodenog hlađenja strojeva instaliran je hidraulični rashladni sustav koji osigurava stalan protok rashladne vode s aditivima protiv korozije. Zahtijevani protok je 16 l/min, ulazna temperatura može biti u granicama od  10-400C, a maksimalno povećanje temperature rashladnog sredstva pri nazivno opterećenim strojevima je 100C.

Prvo testiranje motor-generator grupe s 50% nazivnog opterećenja obavljeno je na način da je asinkroni stroj u motorskom režimu pogonjen jednokvadratnim pretvaračem frekvencije tipa VACON NXP0300, a PM sinkroni stroj je u generatorskom režimu terećen preko laboratorijskog modela razvijenog pretvarača frekvencije koji se temelji na uzlaznom DC/DC pretvaraču.

PRILOG 1: Fotografija motor-generator grupe s uljnim agregatom i rashladnim sustavom.

PRILOG 2: 3D model asinkronog kaveznog stroja u varijanti kada su vidljivi kanali za vodeno hlađenje.