不少的生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)行過程中需要快速地減速或停車,而有些設(shè)備在生產(chǎn)中要求保持若干臺(tái)設(shè)備前后一定的轉(zhuǎn)速差或者拉伸率,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生發(fā)電制動(dòng)的問題,使電機(jī)運(yùn)行在第二或第四象限。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于大多通用變頻器都采用電壓源的控制方式,其中間直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓,使之不能迅速反向,另外交直回路又通常采用不可控整流橋,不能使電流反向,因此要實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)和四象限運(yùn)行就比較困難。變頻器直流側(cè)加放電電阻單元組件,將再生電能消耗在功率電阻上來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。
一、能耗制動(dòng)的工作方式?
能耗制動(dòng)采用的方法是在變頻器直流側(cè)加放電電阻單元組件,將再生電能消耗在功率電阻上來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。這是一種處理再生能量的最直接的辦法,它是將再生能量通過專門的能耗制動(dòng)電路消耗在電阻上,轉(zhuǎn)化為熱能,因此又被稱為“電阻制動(dòng)”,它包括制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻二部分。
(1)制動(dòng)單元?
制動(dòng)單元的功能是當(dāng)直流回路的電壓Ud超過規(guī)定的限值時(shí)(如660V?或710V),接通耗能電路,使直流回路通過制動(dòng)電阻后以熱能方式釋放能量。制動(dòng)單元可分內(nèi)置式和外置式二種,前者是適用于小功率的通用變頻器,后者則是適用于大功率變頻器或是對(duì)制動(dòng)有特殊要求的工況中。從原理上講,二者并無區(qū)別,都是作為接通制動(dòng)電阻的“開關(guān)”,它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動(dòng)電路。
二、制動(dòng)電阻?
。1)制動(dòng)電阻是用于將電機(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兩個(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:前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無機(jī)涂層,有效保護(hù)電阻絲不被老化,延長使用壽命;后者電阻器耐氣候性、耐震動(dòng)性,優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器,廣泛應(yīng)用于高要求惡劣工控環(huán)境使用,易緊密安裝、易附加散熱器,外型美。
。2)制動(dòng)過程?
能耗制動(dòng)的過程如下:
A、當(dāng)電機(jī)在外力作用下減速、反轉(zhuǎn)時(shí)(包括被拖動(dòng)),電機(jī)即以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行,能量反饋回直流回路,使母線電壓升高;
B、當(dāng)直流電壓到達(dá)制動(dòng)單元開的狀態(tài)時(shí),制動(dòng)單元的功率管導(dǎo)通,電流流過制動(dòng)電阻;
C、制動(dòng)電阻消耗電能為熱能,電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,母線電壓也降低;
D、母線電壓降至制動(dòng)單元要關(guān)斷的值,制動(dòng)單元的功率管截止,制動(dòng)電阻無電流流過;
E、采樣母線電壓值,制動(dòng)單元重復(fù)ON/OFF過程,平衡母線電壓,使系統(tǒng)正常運(yùn)行。
。3)安裝要求?
制動(dòng)單元與變頻器之間,以及制動(dòng)單元與電阻之間的配線距離要盡可能短(線長在2m以下),導(dǎo)線要足夠粗;制動(dòng)單元在工作時(shí),電阻將大量發(fā)熱,應(yīng)此要充分注意散熱,并使用耐熱導(dǎo)線,導(dǎo)線請(qǐng)勿觸及電阻器;放電功率電阻應(yīng)使用絕緣擋片固定牢固,安裝位置要確保良好散熱,建議電阻器安裝在電控柜頂部。
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