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在變頻器調速系統中的制動電阻有何作用?

發布時間:2019/03/22

在變頻調速系統中,電機的降速和停機是經過逐漸減小頻率來實現的,在頻 率減小的瞬間,電機的同步轉速隨之下降,而因為機械慣性的原因,電機的轉子轉速未變。當同步轉速小于轉子轉速時,轉子電流的相位簡直改變了 180度,電 機從電動狀況變為發電狀況;與此同時,電機軸上的轉矩變成了制動轉矩,使電 機的轉速迅速下降,電機處于再生制動狀況。電機再生的電能經續流二極管全波整流后反應到直流電路。因為直流電路的電能無法經過整流橋回饋到電網,僅靠 變頻器自身的電容吸收,雖然其他部分能耗費電能,但電容仍有短時間的電荷堆 積,構成“泵升電壓”,使直流電壓升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因而,關于負載處于發電制動狀況中必須采納必需的辦法處理這部分再生 能量。處理再生能量的辦法:能耗制動和回饋制動。

制動單元與制動電阻的選配

A、首要估算出制動轉矩

=((電機轉動慣量+電機負載測折算到電機測的轉動慣量)* (制動前速度-制動 后速度))/375*減速時間-負載轉矩。

一般情況下,在進行電機制動時,電機內部存在一定的損耗,約為額外轉矩的 18%-22%左右,因而核算出的結果在小于此規模的話就無需接制動裝置。

B、通用變頻器廠家接著核算制動電阻的阻值

=制動元件動作電壓值的平方*(制動轉矩-20%電機額外轉矩)*制動前電機轉速。在制動單元作業進程中,直流母線的電壓的升降取決于常數RC, R即為制動電阻的阻值,C為變頻器內部電解電容的容量。這兒制動單元動作電壓值一般710V。

C、 然后進行制動單元的挑選

在進行制動單元的挑選時,制動單元的作業最大電流是挑選的唯一依據,其核算公式如下:

制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值

D、 最后核算制動電阻的標稱功率

因為制動電阻為短時作業制,因而依據電阻的特性和技術指標,咱們知道電阻的標稱功率將小于通電時的耗費功率,一般可用下式求得:制動電阻標稱功率= 制動電阻降額系數X制動期間平均耗費功率X制動運用率%,制動特點能耗制動(電阻制動)的長處是構造簡單,缺點是運轉效率下降,特別是在頻頻制動時即將耗費很多的能量,且制動電阻的容量將增大。

能耗制動的作業方法

能耗制動選用的辦法是在變頻器直流側加放電電阻單元組件,將再生電能耗費在 功率電阻上來實現制動。這是一種處理再生能量的最直接的辦法,它是將再生能量經過專門的能耗制動電路耗費在電阻上,轉化為熱能,因而又被稱為“電阻制 動”,它包含制動單元和制動電阻二部分。

制動單元

制動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超越規則的限值時(如660V或710V), 接通耗能電路,使直流回路經過制動電阻后以熱能方法釋放能量。制動單元可分內置式和外置式二種,前者是適用于小功率的通用變頻器,后者則是適用于大功 率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。從原理上講,二者并無差異,都是作 為接通制動電阻的“開關”,它包含功率管、電壓采樣比較電路和驅動電路。

制動電阻

制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方法耗費的載體,它包含電阻阻值和功 率容量兩個重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:前者選用外表立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無機涂層, 有效保護電阻絲不被老化,延長運用壽命;后者電阻器耐氣候性、耐轟動性,優 于傳統瓷骨架電阻器,廣泛應用于高要求惡劣工控環境運用,易嚴密裝置、易附加散熱器,外型漂亮。

制動進程

能耗制動的進程如下:A、當電機在外力作用下減速、回轉時(包含被拖動), 電機即以發電狀況運轉,能量反應回直流回路,使母線電壓升高;B、當直流電壓到達制動單元開的狀況時,制動單元的功率管導通,電流流過制動電阻;C、 制動電阻耗費電能為熱能,電機的轉速下降,母線電壓也下降;D、母線電壓降 至制動單元要關斷的值,制動單元的功率管截止,制動電阻無電流流過;E、采樣母線電壓值,制動單元重復ON/OFF進程,平衡母線電壓,使系統正常運轉。

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