在变频调速体系中,电机的降速和停机是经过逐步减小频率来完成的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,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,使电机的转速敏捷下降,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。由于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,尽管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材遭到危害。因而,关于负载处于发电制动状况中有必要采纳必需的方法处理这部分再生能量。处理再生能量的方法:能耗制动和回馈制动。
能耗制动的作业方法
能耗制动选用的方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完成制动。这是一种处理再生能量的最直接的方法,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
制动单元的功用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开释能量。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。一般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,有用维护电阻丝不被老化,延伸运用寿命;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,易严密设备、易附加散热器,外型漂亮。
制动进程
能耗制动的进程如下:
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、当直流电压抵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,使体系正常运转。
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,电机内部存在必定的损耗,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设备;
B、接着核算制动电阻的阻值
=制动元件动作电压值的平方/(0。1047*(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为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仅有根据,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、最终核算制动电阻的标称功率
由于制动电阻为短时作业制,因而根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制动期间均匀耗费功率X制动运用率%
制动特色能耗制动(电阻制动)的长处是结构简略,缺陷是运转功率下降,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。
变频器制动电阻规划核算方法
1、制动电阻器箱数大略核算为:电动机功率(KW)/11。2(取整数上限值)。
2、制动单元功率的挑选一般是变频器的功率巨细的(1~2)倍;
3、制动电阻器功率大于电动机功率KW/2。(依照公式Pb=8Q*v*η)
4、制动电阻值巨细挑选公式700/电动机功率KW(选用多个制动单元并联运转时,每个制动单元所装备的电阻器阻值不小于700/电动机功率KW;最小电阻值要依照有关装备表查得);
5、首要根据电动机巨细确认变频器的功率巨细;
变频器制动电阻的设备和配线注意事项
1.制动电阻的设备
制动电阻是一个发热体,因而,设备的关键如下:
(1)设备方位制动电阻不能和变频器装在同一个操控柜内,避免使变频器受热。也不要太接近其他怕热的设备,避免影响其他设备的正常运转。
制动电阻也不要和变频器离得太远,一般应在5m以内,最多也不要超越10m。
(2)电阻柜的规划电阻柜应充分考虑制动电阻的散热。
首要有必要有满足的空间;其次是要有散热孔。关于接通比较频频的制动电阻,还应装备散热电扇。
2.制动电阻的配线
由于制动电阻一般和直流电路的“+”端相接,一旦掉在地上,影响人身安全。所以,接线必定要可靠。尤其是接近电阻箱的接线端子,简单因受热而氧化,应特别注意。
当电阻箱与变频柜之间的间隔超越5m时,应选用双绞线。