DSQC243調(diào)節(jié)器的作用和工作原理
HL-2A托卡馬克是我國的一個大型核聚變研究實驗裝置。該實驗裝置的供電系統(tǒng)是由電動機-飛輪-交流脈沖發(fā)電機組經(jīng)過變壓器和晶閘管變流器對負載線圈供電。對于這樣的供電系統(tǒng),若采用直接由電網(wǎng)供電的方式會對電網(wǎng)造成巨大的沖擊和產(chǎn)生嚴重的電磁污染。因此,我們采用了上普遍的做法,利用裝置的脈沖工作制,采取自電網(wǎng)取能經(jīng)電動交流脈沖飛輪發(fā)電機組進行隔離、能量存儲與轉(zhuǎn)換、功率放大和釋能的供電方式。也就是采用兩套90MVA 交流飛輪發(fā)電機組(以下簡稱發(fā)電機組或機組)對該實驗裝置脈沖供電。整個機組由2500kW繞線式異步電動機、90噸飛輪、90MVA發(fā)電機組成。其工作原理是通過6000V電網(wǎng)供電給電動機,當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時帶動飛輪和發(fā)電機運轉(zhuǎn)并達到電動機的額定轉(zhuǎn)速1477r.p.m,之后自由加速。這時在勵磁機的作用下,發(fā)電機將儲存于飛輪的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄〩L-2A裝置放電使用。
實驗裝置中, DSQC243轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)器(即滑差調(diào)節(jié)器)主要起兩方面的作用。一、實現(xiàn)兩套機組的起動過程。當(dāng)機組經(jīng)過盤車到轉(zhuǎn)速12 r.p.m時,接入6000V電網(wǎng)的真空開關(guān)合閘,滑差調(diào)節(jié)器投入工作。隨后通過調(diào)節(jié)滑差調(diào)節(jié)器中活動電極的高度使具有280t-m2飛輪矩的機組恒電流(I=230A)加速到額定轉(zhuǎn)速1477r.p.m,然后自由加速。二、實現(xiàn)機組的調(diào)速。當(dāng)脈沖發(fā)電機要給實驗裝置脈沖供電時,整個裝置的實驗放電對于2500kW的電動機而言是一個很大的脈沖負載,迫使機組的轉(zhuǎn)速下降,機組釋放出飛輪儲存的機械能,幫助電動機克服尖峰負荷。為了保護電動機以及減少電動機脈沖工作時對電網(wǎng)的沖擊,在裝置的實驗放電之前,必須在電動機轉(zhuǎn)子回路串入一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁簿褪菍⒒顒与姌O提高到合適的高度(如圖1中KB所示)。當(dāng)實驗放電完成之后,通過調(diào)節(jié)活動電極的高度使機組電流(I=230A)恒定,再加速到額定轉(zhuǎn)速1477r.p.m,然后自由加速。如此重復(fù)調(diào)速過程,直到實驗結(jié)束。
2 滑差調(diào)節(jié)器控制的硬件設(shè)備
圖1 DSQC243調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備
Honeywell 51107403-100 Rev. W LCN I/O Control Board
New Allen-Bradley 103620 Rev. 09 Drive Control Board
Modicon 110-200 Cyberline 1000 Dual Mounting Plate
NEUNDORFER MVCII-P02 CONTROL BOARD
Refurbished Reliance Electric 0-52853 ISCA Drive Module
Adept Tech 10846-15200 A++ Servo Amplifier
Adept Tech 10310-70200 Rev. D Master Control Board
Allen-Bradley 7300-UCQ-2 CNC Control Board
New INDUCTOHEAT 31035-639 Control Board
Refurbished Videojet 353959-D Printhead Driver Board
Siemens 6ES5-340-3KB31 Simatic Memory Module
DVT LEGEND 530M MACHINE VISION SENSOR
Square D KAL36225 Series 2 Circuit Breaker
Fuji Sharp SMT VME VM1710 Circuit Board