在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,電機(jī)的降速和停機(jī)是通過(guò)逐漸減小頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在頻率減小的瞬間,電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降,而由于機(jī)械慣性的原因,電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180度,電機(jī)從電動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),與此同時(shí),電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速下降,電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)。電機(jī)再生的電能經(jīng)整流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無(wú)法通過(guò)整流橋回饋到電網(wǎng),僅靠變頻器本身的電容吸收,雖然其他部分能消耗電能,但電容仍有短時(shí)間的電荷堆積,形成“泵升電壓",使直流電壓升高。
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)。當(dāng)變頻器帶動(dòng)的電機(jī)或其他感性負(fù)載在停機(jī)的時(shí)候,一般都是采用能耗制動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,就是把停止后電機(jī)的動(dòng)能和線圈里面的磁能都通過(guò)一個(gè)別的耗能元件消耗掉,從而實(shí)現(xiàn)快速停車。
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殼,全密封結(jié)構(gòu),具有強(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。
波紋電阻
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)變成發(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)。
制動(dòng)電阻的選擇除受到變頻器專用型能耗制動(dòng)單元最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)單元的允許最大電流輸出能力,即:R > 800/Ic。
其中:800 - 變頻器直流側(cè)所可能出現(xiàn)的最大直流電壓。Ic -制動(dòng)單元的最大允許電流。
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)算的最小值為經(jīng)濟(jì)、同時(shí)還可獲得最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩.
92% R=780/ 電動(dòng)機(jī)KW
100% R =700/ 電機(jī)功率
110% R=650/ 電動(dòng)機(jī)KW
120% R=600/ 電動(dòng)機(jī)KW (大于7.5KW 電機(jī))
R=400/ 電動(dòng)機(jī)KW (小于7.5KW 電機(jī))
注:①電阻值越小,制動(dòng)力矩越大,流過(guò)制動(dòng)單元的電流越大;
②不 可以使制動(dòng)單元的工作電流大于其允許最大電流,否則要損壞器件;
③制動(dòng)時(shí)間可人為選擇;
④小容量變頻器(≤ 7.5KW) 一般是內(nèi)接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的;
電阻功率= 電機(jī)功率* (10%--15% )
一般負(fù)荷W(Kw)= 電機(jī)功率* 10℅
頻繁制動(dòng)( 1 分鐘5 次以上) W(Kw)= 電機(jī)功率* 15 ℅
長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)(每次4 分鐘以上) W(Kw)= 電機(jī)功率* 20℅
一般制動(dòng)電阻器的選擇應(yīng)使制動(dòng)電流Is 不超過(guò)變頻器的額定電流Ie,制動(dòng)電阻最大功率Pmax 要小于1.5 倍的變頻器功率,然后與過(guò)載系數(shù)相乘。過(guò)載系數(shù)與減速時(shí)間和持續(xù)制動(dòng)時(shí)間有關(guān)。
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