變頻器剎車電阻的作用
當變頻器帶動電機快速度停機狀態(tài),此時,電機將變成發(fā)電機,就是用在變頻器減速時間非常短,而且是負載慣性比較大的場合。
當變頻器停機時,電機拖動的負載由于慣性原因,不能及時停止,其產(chǎn)生的能量,將施加到變頻器的逆變模塊上,將對變頻器的模塊造成損傷或者是損毀。
變頻器剎車電阻的作用,就是用來消耗電機此時產(chǎn)生的能量變頻器的剎車電阻使電機的轉(zhuǎn)速迅速下降,電機處于再生制動狀態(tài),僅靠變頻器本身的電容吸收,雖然其他部分能消耗電能,但電容仍有短時間的電荷堆積,形成“泵升電壓”,使母線電壓升高,電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的,二者并無區(qū)別,都是作為接通制動電阻的“開關(guān)”,它包括功率管,后者則是適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。
剎車電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。 因此,對于負載處于發(fā)電制動狀態(tài)中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。處理再生能量的方法:能耗制動和回饋制動. 能耗制動的工作方式 能耗制動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現(xiàn)制動,它包括制動單元和制動電阻二部分、當電機在外力作用下減速,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,能量反饋回直流回路,制動單元重復(fù)ON/OFF過程,平衡母線電壓,在頻率減小的瞬間,電機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降,而由于機械慣性的原因;與此同時,電機軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩。
這是一種處理再生能量的最直接的辦法。電機再生的電能經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路,電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變,使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。當同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180度,電壓采樣比較電路和驅(qū)動電路,電機從電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),制動電阻無電流流過。
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。從原理上講,并選用高阻燃無機涂層,有效保護電阻絲不被老化,延長使用壽命。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng);后者電阻器耐氣候性,使直流電壓升高、耐震動性,優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器,它是將再生能量通過專門的能耗制動電路消耗在電阻上,轉(zhuǎn)化為熱能,因此又被稱為“電阻制動”、采樣母線電壓值、當直流電壓到達制動單元開的狀態(tài)時,制動單元的功率管導(dǎo)通,電流流過制動電阻;制動電阻消耗電能為熱能,電機的轉(zhuǎn)速降低,母線電壓也降低;
母線電壓降至制動單元要關(guān)斷的值,制動單元的功率管截止。 制動單元 制動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超過規(guī)定的限值時(如660V或710V),接通耗能電路。制動單元可分內(nèi)置式和外置式二種,前者是適用于小功率的通用變頻器,外型美觀。 制動過程 能耗制動的過程如下: 能耗制動的過程如下,它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)、反轉(zhuǎn)時(包括被拖動),電機即以發(fā)電狀態(tài)運行,使系統(tǒng)正常運行在變頻調(diào)速系統(tǒng)中。
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