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在变频器调速系统中的制动电阻有何作用?

发布时间:2019/03/22

在变频调速系统中,电机的降速和停机是经过逐渐减小频率来实现的,在频 率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而因为机械惯性的原因,电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时,转子电流的相位简直改变了 180度,电 机从电动状况变为发电状况;与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩,使电 机的转速迅速下降,电机处于再生制动状况。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反应到直流电路。因为直流电路的电能无法经过整流桥回馈到电网,仅靠 变频器自身的电容吸收,虽然其他部分能耗费电能,但电容仍有短时间的电荷堆 积,构成“泵升电压”,使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因而,关于负载处于发电制动状况中必须采纳必需的办法处理这部分再生 能量。处理再生能量的办法:能耗制动和回馈制动。


制动单元与制动电阻的选配


A、首要估算出制动转矩

=((电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)* (制动前速度-制动 后速度))/375*减速时间-负载转矩。


一般情况下,在进行电机制动时,电机内部存在一定的损耗,约为额外转矩的 18%-22%左右,因而核算出的结果在小于此规模的话就无需接制动装置。


B、通用变频器厂家接着核算制动电阻的阻值


=制动元件动作电压值的平方*(制动转矩-20%电机额外转矩)*制动前电机转速。在制动单元作业进程中,直流母线的电压的升降取决于常数RC, R即为制动电阻的阻值,C为变频器内部电解电容的容量。这儿制动单元动作电压值一般710V。


C、 然后进行制动单元的挑选


在进行制动单元的挑选时,制动单元的作业最大电流是挑选的唯一依据,其核算公式如下:


制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值


D、 最后核算制动电阻的标称功率


因为制动电阻为短时作业制,因而依据电阻的特性和技术指标,咱们知道电阻的标称功率将小于通电时的耗费功率,一般可用下式求得:制动电阻标称功率= 制动电阻降额系数X制动期间平均耗费功率X制动运用率%,制动特点能耗制动(电阻制动)的长处是构造简单,缺点是运转效率下降,特别是在频频制动时即将耗费很多的能量,且制动电阻的容量将增大。


能耗制动的作业方法


能耗制动选用的办法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件,将再生电能耗费在 功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法,它是将再生能量经过专门的能耗制动电路耗费在电阻上,转化为热能,因而又被称为“电阻制 动”,它包含制动单元和制动电阻二部分。


制动单元


制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超越规则的限值时(如660V或710V), 接通耗能电路,使直流回路经过制动电阻后以热能方法释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种,前者是适用于小功率的通用变频器,后者则是适用于大功 率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲,二者并无差异,都是作 为接通制动电阻的“开关”,它包含功率管、电压采样比较电路和驱动电路。


制动电阻


制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方法耗费的载体,它包含电阻阻值和功 率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种:前者选用外表立式波纹有利于散热减低寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层, 有效保护电阻丝不被老化,延长运用寿命;后者电阻器耐气候性、耐轰动性,优 于传统瓷骨架电阻器,广泛应用于高要求恶劣工控环境运用,易严密装置、易附加散热器,外型漂亮。


制动进程


能耗制动的进程如下:A、当电机在外力作用下减速、回转时(包含被拖动), 电机即以发电状况运转,能量反应回直流回路,使母线电压升高;B、当直流电压到达制动单元开的状况时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;C、 制动电阻耗费电能为热能,电机的转速下降,母线电压也下降;D、母线电压降 至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF进程,平衡母线电压,使系统正常运转。

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