技多不壓身,變頻器製動電阻選型必知
發布時間:2014-12-06 責任編輯:sherryyu
【導讀】俗su話hua說shuo,藝yi多duo不bu壓ya身shen,有you多duo的de技ji藝yi在zai身shen不bu會hui是shi累lei贅zhui,相xiang反fan在zai很hen多duo時shi候hou會hui幫bang你ni大da忙mang的de。而er作zuo為wei工gong程cheng師shi,不bu論lun是shi在zai設she計ji變bian頻pin器qi還hai是shi在zai選xuan用yong變bian頻pin器qi的de時shi候hou,能neng夠gou多duo了le解jie變bian頻pin器qi的de相xiang關guan知zhi識shi是shi很hen必bi要yao的de。這zhe裏li就jiu為wei大da家jia分fen享xiang變bian頻pin器qi製zhi動dong電dian阻zu選xuan型xing必bi知zhi。
bianpintiaosuxitongzhong,dianjidejiangsuhetingjishitongguojianxiaopinlvlaishixiande,zaipinlvjianxiaoshunjian,dianjitongbuzhuansujianman,eryouyujixieguanxing,dianjidezhuanzizhuansubufashengbianhua。dangtongbuzhuansuxiaoyuzhuanzizhuansushi,zhuanzidianliudexiangweijihu180度大逆轉,電機從電動狀態變為發電狀態;此時軸上轉矩變成製動轉矩,使電機的轉速急劇下降,電機處再生製動狀態。
電(dian)機(ji)再(zai)生(sheng)的(de)電(dian)能(neng)經(jing)續(xu)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)全(quan)波(bo)整(zheng)流(liu)後(hou)反(fan)饋(kui)到(dao)直(zhi)流(liu)電(dian)路(lu)。由(you)於(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)能(neng)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)整(zheng)流(liu)橋(qiao)回(hui)饋(kui)到(dao)電(dian)網(wang),僅(jin)靠(kao)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)電(dian)容(rong)吸(xi)收(shou),雖(sui)然(ran)其(qi)他(ta)部(bu)分(fen)能(neng)消(xiao)耗(hao)電(dian)能(neng),但(dan)電(dian)容(rong)仍(reng)有(you)短(duan)時(shi)間(jian)的(de)電(dian)荷(he)堆(dui)積(ji),形(xing)成(cheng)“泵升電壓”,使(shi)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)。過(guo)高(gao)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)將(jiang)使(shi)各(ge)部(bu)分(fen)器(qi)件(jian)受(shou)到(dao)損(sun)害(hai)。因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)負(fu)載(zai)處(chu)於(yu)發(fa)電(dian)製(zhi)動(dong)狀(zhuang)態(tai)中(zhong)必(bi)須(xu)采(cai)取(qu)必(bi)需(xu)的(de)措(cuo)施(shi)處(chu)理(li)這(zhe)部(bu)分(fen)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)。處(chu)理(li)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)的(de)方(fang)法(fa):能耗製動和回饋製動。
能耗製動的工作方式
nenghaozhidongcaiyongdefangfashizaibianpinqizhiliucejiafangdiandianzudanyuanzujian,jiangzaishengdiannengxiaohaozaigonglvdianzushanglaishixianzhidong。zheshiyizhongchulizaishengnengliangdezuizhijiedebanfa,tashijiangzaishengnengliangtongguozhuanmendenenghaozhidongdianluxiaohaozaidianzushang,zhuanhuaweireneng,yinciyoubeichengwei“電阻製動”,它包括製動單元和製動電阻二部分。
製動單元
製動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超過規定的限值時(如660V或710V),接jie通tong耗hao能neng電dian路lu,使shi直zhi流liu回hui路lu通tong過guo製zhi動dong電dian阻zu後hou以yi熱re能neng方fang式shi釋shi放fang能neng量liang。製zhi動dong單dan元yuan可ke分fen內nei置zhi式shi和he外wai置zhi式shi二er種zhong,前qian者zhe是shi適shi用yong於yu小xiao功gong率lv的de通tong用yong變bian頻pin器qi,後hou者zhe則ze是shi適shi用yong於yu大da功gong率lv變bian頻pin器qi或huo是shi對dui製zhi動dong有you特te殊shu要yao求qiu的de工gong況kuang中zhong。從cong原yuan理li上shang講jiang,二er者zhe並bing無wu區qu別bie,都dou是shi作zuo為wei接jie通tong製zhi動dong電dian阻zu的de“開關”,它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅動電路。
製動電阻
製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)是(shi)用(yong)於(yu)將(jiang)電(dian)機(ji)的(de)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)以(yi)熱(re)能(neng)方(fang)式(shi)消(xiao)耗(hao)的(de)載(zai)體(ti),它(ta)包(bao)括(kuo)電(dian)阻(zu)阻(zu)值(zhi)和(he)功(gong)率(lv)容(rong)量(liang)兩(liang)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)。通(tong)常(chang)在(zai)工(gong)程(cheng)上(shang)選(xuan)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)波(bo)紋(wen)電(dian)阻(zu)和(he)鋁(lv)合(he)金(jin)電(dian)阻(zu)兩(liang)種(zhong):前者采用表麵立式波紋有利於散熱減低寄生電感量,並選用高阻燃無機塗層,有效保護電阻絲不被老化,延長使用壽命;後者電阻器耐氣候性、耐震動性,優於傳統瓷骨架電阻器,廣泛應用於高要求惡劣工控環境使用,易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀。
能耗製動的過程如下
A、當電機在外力作用下減速、反轉時(包括被拖動),電機即以發電狀態運行,能量反饋回直流回路,使母線電壓升高;B、當直流電壓到達製動單元開的狀態時,製動單元的功率管導通,電流流過製動電阻;C、製動電阻消耗電能為熱能,電機的轉速降低,母線電壓也降低;D、母線電壓降至製動單元要關斷的值,製動單元的功率管截止,製動電阻無電流流過;E、采樣母線電壓值,製動單元重複ON/OFF過程,平衡母線電壓,使係統正常運行。
製動單元與製動電阻的選配
估算出製動轉矩=[(電機轉動慣量電機負載測折算到電機測的轉動慣量)*(製動前速度-製動後速度)]/375*減速時間-負載轉矩
一般情況下,在進行電機製動時,電機內部存在一定的損耗,約為額定轉矩的18%-22%左右,因此計算出的結果在小於此範圍的話就無需接製動裝置。
計算製動電阻的阻值=製動元件動作電壓值的平方/(0.1047*(製動轉矩-20%電機額定轉矩)*製動前電機轉速)
在製動單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決於常數RC,R即為製動電阻的阻值,C為變頻器內部電解電容的容量。這裏製動單元動作電壓值一般為710V。
進行製動單元的選擇,製動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據,其計算公式:製動電流瞬間值=製動單元直流母線電壓值/製動電阻值
zuihoujisuanzhidongdianzudebiaochenggonglv。youyuzhidongdianzuweiduanshigongzuozhi,yincigenjudianzudetexinghejishuzhibiao,dajiazhidaodianzudebiaochenggonglvjiangxiaoyutongdianshidexiaohaogonglv,yibankeyongxiashiqiude:製動電阻標稱功率=製動電阻降額係數X製動期間平均消耗功率X製動使用率%。製動特點能耗製動(電阻製動)的優點是構造簡單,缺點是運行效率降低,特別是在頻繁製動時將要消耗大量的能量,且製動電阻的容量將增大。
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變頻器製動電阻設計計算方法
(1)製動電阻器箱數粗略計算為:電動機功率(KW)/11.2(取整數上限值)
(2)製動單元功率的選擇一般是變頻器的功率大小的(1~2)倍
(3)製動電阻器功率大於電動機功率KW/2(按照公式Pb=8Q*v*η)
(4)製動電阻值大小選擇公式700/電動機功率KW(采用多個製動單元並聯運行時,每個製動單元所配置的電阻器阻值不小於700/電動機功率KW;最小電阻值要按照有關配置表查得)
(5)依據電動機大小確定變頻器的功率大小。
變頻器製動電阻的安裝和配線注意事項
製動電阻的安裝
製動電阻是一個發熱體,因此,安裝的要點如下:(1)anzhuangweizhizhidongdianzubunenghebianpinqizhuangzaitongyigekongzhiguinei,yimianshibianpinqishoure。yebuyaotaikaojinqitaparedeshebei,yimianyingxiangqitashebeidezhengchangyunxing。zhidongdianzuyebuyaohebianpinqilidetaiyuan,yibanyingzai5m以內,最多也不要超過10m。(2)電阻櫃的設計電阻櫃應充分考慮製動電阻的散熱。必須有足夠的空間;其次是要有散熱孔。對於接通比較頻繁的製動電阻,還應配置散熱風扇。
製動電阻的配線
因為製動電阻通常和直流電路的“+”端相接,一旦掉在地上,影響人身安全。所以,接線一定要牢靠。尤其是靠近電阻箱的接線端子,容易因受熱而氧化,應特別注意。
因製動電阻通常和直流電路“+”級相連,一旦掉在地上會影響人身安全。所以接線一定要牢靠。尤其是電阻箱周圍的接線端子,易因受熱而氧化,這點要特別注意。
當電阻箱與變頻櫃間超過5m時,應采用雙絞線。
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