Na inštitutu za robotiko razvijamo frekvenčni pretvornik za pogon asinhronskih motorjev v jamah Premogovnika Velenje. V omenjenem premogovniku so asinhronski motorji največji porabniki električne energije in se uporabljajo v pogonih črpalk (tako vodnih, kakor tudi hidravličnih) za moči približno 100kW in več, kakor tudi v transporterjih premoga, kjer moči krepko presegajo 500kW! Seveda se v jamah premogovnika uporabljajo asinhronski motorji v proti eksplozijski izvedbi in so brez merilnikov hitrosti oz. položaja rotorja. Motivacija za uvajanje reguliranih pogonov je tako na dlani; obstoječe motorne pogone z asinhronskimi motorji nadgraditi z ustreznimi frekvenčnimi pretvorniki, ki bi omogočali regulacijo navora (transporterji) oz. hitrosti vrtenja. Ob tem pa bi dosegli tudi večji izkoristek pogonov in s tem manjšo porabo energije ter daljšo življensko dobo pogonov vsled reguliranega delovanja takšnega pogona. V ta namen je bil razvit in zgrajen prototipni vodno hlajen frekvenčni pretvornik, moči nekaj čez 100kW, za pogon hidravličnih in vodnih črpalk. Srce frekvenčnega pretvornika je dsp procesorska kartica DSP-2, razvita na našem inštitutu, ki nam omogoča hitro razvijanje regulacijskih algoritmov. Za testni pogon smo implementirali direktno vektorsko vodenje asinhronskega motorja brez senzorja hitrosti, ki smo ga preizkusili s 132kW motorjem za pogon hidravlične črpalke v hidravlični postaji na globini K-43 (~400m pod površjem) oz. za pogon vodne črpalke v vodnem prečrpališču na globini K+30 (~330m pod površjem).
Dodatno gradivo projekta v pdf formatu: semi_rlv.pdf (4.7MB)
Osnovni podatki prototipnega pretvornika (slika):
Moč pretvornika: 110kW
Mrežna napetost: 3x500V AC
Največja dovoljena napetost na enosmerni zbiralki: 800V
Največji tok: 190A (eff.)
Hlajenje: vodno
Stikalna frekvenca: 5kHz
Osnovni podatki DSP-2 kartice (slika):
Procesor: DSP TMS320C32-60
Flash pomnilnik 256Kx8
Zunanji delovni pomnilnik SRAM 128Kx32
EEPROM 512x8 za shranjevanje parametrov
FCPGA Xilinx XCS40-PQ240 za upravljanje s periferijo
A/D: 3+8 MUX 12-bit s časom pretvorbe 2.6us
D/A: 2x12bit unipolarni
Serijski asinhroni vmesniki: 2xRS232, RS485
CAN vmesnik

Konstrukcija prototipnega pretvornika

Testno obratovanje: Hidravlična postaja na lokaciji K-43 (-43m pod morsko gladino)

Testno obratovanje: Vodno prečrpališče na lokaciji K+30 (30m nad morsko gladino)

Ekipa na terenu

Zadnja sprememba: 08.04.2002