變頻器如何正確選擇制動(dòng)電阻
發(fā)布時(shí)間:2020-08-11 18:09:28來(lái)源:
制動(dòng)電阻器制動(dòng)電阻是用于將電動(dòng)機(jī)的再生能量以熱能方式消耗的載體,它包括電阻阻值和功率容量?jī)蓚€(gè)重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無(wú)機(jī)涂層,有效保護(hù)電阻絲不被老化,延長(zhǎng)使用壽命,鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀,高散熱性的鋁合金外盒全包封結(jié)構(gòu),具有極強(qiáng)的耐振性,耐氣候性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性;體積小、功率大,安裝方便穩(wěn)固,外形美觀,廣泛應(yīng)用于高度惡劣工業(yè)環(huán)境使用。
一、變頻器帶制動(dòng)電阻是做什么用的
1、電機(jī)減速時(shí),過(guò)大的設(shè)備慣量會(huì)將電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī),這是出于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài),電機(jī)反向給變頻器供電,這會(huì)造成變頻器過(guò)壓報(bào)警。為了釋放這部分能量,采用增大電阻功率(適當(dāng)減小電阻值)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也有采用可反向供電到電源回路的,這在共直流母線的變頻系統(tǒng)中運(yùn)用的比較多,可節(jié)能。制動(dòng)電阻和發(fā)電效果是一樣的,可防止變頻器減速過(guò)壓,減小減速距離,提高動(dòng)態(tài)性能。
電機(jī)內(nèi)置制動(dòng)器一般是做比較后停車制動(dòng)的,而不做減速制動(dòng),這和電阻制動(dòng)是有本質(zhì)區(qū)別的,因?yàn)殡娮柚苿?dòng)只有電機(jī)減速的過(guò)程中有作用,在電機(jī)停止后是沒(méi)有效果的,必須采用剎車才能讓電機(jī)保持靜止(有位能負(fù)載)。河南變頻器維修
2、電機(jī)減速時(shí),過(guò)大的設(shè)備慣量會(huì)將電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī),這是出于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài),電機(jī)反向給變頻器供電,這會(huì)造成變頻器過(guò)壓報(bào)警。為了釋放這部分能量,采用增大電阻功率(適當(dāng)減小電阻值)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也有采用可反向供電到電源回路的,這在共直流母線的變頻系統(tǒng)中運(yùn)用的比較多,可節(jié)能。制動(dòng)電阻和發(fā)電效果是一樣的,可防止變頻器減速過(guò)壓,減小減速距離,提高動(dòng)態(tài)性能。
電機(jī)內(nèi)置制動(dòng)器一般是做比較后停車制動(dòng)的,而不做減速制動(dòng),這和電阻制動(dòng)是有本質(zhì)區(qū)別的,因?yàn)殡娮柚苿?dòng)只有電機(jī)減速的過(guò)程中有作用,在電機(jī)停止后是沒(méi)有效果的,必須采用剎車才能讓電機(jī)保持靜止(有位能負(fù)載)。河南變頻器維修
3、比如說(shuō)你需要讓電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)候立刻停下來(lái),但是電機(jī)運(yùn)行是有慣性的,特別是大功率的電機(jī),帶動(dòng)一些動(dòng)量比較大的設(shè)備,很難快速停下來(lái),這個(gè)時(shí)候停車時(shí)候慣性造成的動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化成熱能的形式釋放出來(lái),消耗這些熱能的元器件就是制動(dòng)電阻。
電機(jī)內(nèi)置制動(dòng)器很多都是用的剎車片以類的結(jié)構(gòu)來(lái)完成的,也有一些是通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)子外部磁場(chǎng),基本上不會(huì)采用制動(dòng)電阻的制動(dòng)原理。
二、制動(dòng)電阻為什么接直流母排上
難道制動(dòng)的過(guò)程需要先將電動(dòng)機(jī)的剩余電量整成直流電再消耗掉?就算是這樣,原來(lái)母排上本來(lái)就存在的電壓又怎么辦?
變頻器制動(dòng)電阻的作用,什么時(shí)候配、配多大,如何計(jì)算?
這個(gè)我是這么理解的:當(dāng)變頻器減速的時(shí)候,變頻器輸出頻率降低,但是電機(jī)由高速變低速的時(shí)候,電機(jī)由電動(dòng)狀態(tài)編程發(fā)電狀態(tài),發(fā)的電就通過(guò)IGBT開關(guān)的時(shí)候返回到直流母線了,所以制動(dòng)的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致直流母線電壓升高。
制動(dòng)電阻使用的時(shí)候要配合制動(dòng)單元,當(dāng)制動(dòng)單元投入的時(shí)候,檢測(cè)直流母線電壓過(guò)高,就會(huì)控制制動(dòng)單元內(nèi)的IGBT導(dǎo)通(和變頻輸出似的,間斷導(dǎo)通)進(jìn)行放電,當(dāng)電壓下降到設(shè)定值以下是,停止觸發(fā)。
三、制動(dòng)電阻阻值的計(jì)算
制動(dòng)電阻的選擇除受到變頻器專用型能耗制動(dòng)單元比較大允許電流的限制外,與制動(dòng)單元也并無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,其阻值主要根據(jù)所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選擇,功率根據(jù)電阻的阻值和使用率確定。制動(dòng)電阻阻值的選定有一個(gè)不可違背的原則:應(yīng)保證流過(guò)制動(dòng)電阻的電流IC小于制動(dòng)單元的允許比較大電流輸出能力,即:R>800/Ic。
其中:800——變頻器直流側(cè)所可能出現(xiàn)的比較大直流電壓。Ic——制動(dòng)單元的比較大允許電流。河南變頻器維修
為充分利用所選用的變頻器專用型制動(dòng)單元的容量,通常制動(dòng)電阻阻值的選取以接近上式計(jì)算的比較小值為比較經(jīng)濟(jì)、同時(shí)還可獲得比較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率。在某些情況下,并不需要很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,此時(shí)比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇較大的制動(dòng)電阻阻值、也因此可以減小制動(dòng)電阻的功率,從而減少購(gòu)買制動(dòng)電阻所需的費(fèi)用,這樣的代價(jià)是制動(dòng)單元的容量沒(méi)有得到充分利用。
四、制動(dòng)電阻功率的計(jì)算
在選定了制動(dòng)電阻的阻值以后,應(yīng)該確定制動(dòng)電阻的功率值,制動(dòng)電阻功率的選取相對(duì)比較繁瑣,它與很多因素有關(guān)。
制動(dòng)電阻消耗的瞬時(shí)功率按下式計(jì)算:P瞬=7002/R
按上式計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率值是制動(dòng)電阻可以長(zhǎng)期不間斷的工作可以耗散的功率數(shù)值,然而制動(dòng)電阻并非是不間斷的工作,這種選取存在很大的浪費(fèi),在本產(chǎn)品中,可以選擇制動(dòng)電阻的使用率,它規(guī)定了制動(dòng)電阻的短時(shí)工作比率。制動(dòng)電阻實(shí)際消耗的功率按下式計(jì)算:
P額=7002/R×rB%rB%:制動(dòng)電阻使用率。 河南變頻器維修
實(shí)際使用中,可以按照上式選擇制動(dòng)電阻功率,也可以根據(jù)所選取的制動(dòng)電阻阻值和功率,反過(guò)來(lái)計(jì)算制動(dòng)電阻所能夠承受的使用率,從而正確設(shè)置,避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞。
五、制動(dòng)電阻使用功率的計(jì)算
制動(dòng)電阻使用率規(guī)定了制動(dòng)電阻的使用效率,以避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞,它會(huì)影響制動(dòng)單元的制動(dòng)效果。制動(dòng)電阻的使用率設(shè)置越低,電阻的發(fā)熱程度越小,電阻上消耗的能量越少,制動(dòng)效果越差。同時(shí),制動(dòng)單元的容量也沒(méi)有得到充分利用。
理論上講,制動(dòng)電阻使用率為100%時(shí),對(duì)制動(dòng)單元容量的利用比較充分,制動(dòng)效果也比較明顯,然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率的代價(jià),使用者應(yīng)綜合考慮。在制動(dòng)電阻阻值和功率都已經(jīng)確定的前提下,對(duì)于減速較慢的大慣性負(fù)載,選取較低的電阻使用率會(huì)取得較好的效果。對(duì)于需要快速停機(jī)的負(fù)載,宜選取較大制動(dòng)電阻使用率。