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        匯川變頻器制動單元與制動電阻的作用及制動流程

        來源:Autrou.com    作者:奧創電子   日期:2021-12-31

        在變頻調速系統中,通過逐步降低給定頻率是實現降速的基本方法。當拖動系統慣性較大時,電機轉速的下降很可能跟不上電機同步轉速的下降,也就是說電機的實際速度比其同步的速度高,此時電機轉子繞組切割旋轉磁場磁力線的方向與電機恒速運行時正好相反,轉子繞組的感應電動勢和電流的方向也都相反,所產生的電磁轉矩是與電機旋轉方向相反的,電動機出現負轉矩,這種情況下的電動機實際為發電機,系統處于再生制動狀態,將拖動系統的動能回饋到變頻器直流母線上,直流母線電壓就不斷上升,甚至達到危險的地步造成變頻器損壞等問題。

        匯川變頻器制動單元與制動電阻的作用及制動流程

         一.制動單元概述
        制動單元,全稱為“變頻器專用型能耗制動單元”,或稱“變頻器專用型能量回饋單元”,主要用于控制機械負載比較重的、制動速度要求非?斓膱龊,將電機所產生的再生電能通過制動電阻消耗掉,或者是將再生電能反饋回電源。
        二.制動單元的作用
        當電動機快速停車時,電動機會反饋能量給變頻器,造成直流母線電壓升高甚至損壞igbt,因此需要用制動單元消耗這部分能量以保護變頻器。
         三.變頻器的制動方式
        1.動力制動。
        指利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電動機的再生能量的方式。
        2.回饋制動。
        主要針對電流型變頻器或整流部份裝有逆變器的電壓型變頻器,將電動機的再生能量反饋回交流電網。
        3.共用直流母線的多逆變器傳動。
        電動機a的再生能量反饋到公共的直流母線上,再通過電動機b消耗其再生能量。共用直流母線的多逆變器傳動可分為共用直流均衡母線和共用直流回路母線兩種方式。共用直流均衡母線方式是利用連接模塊連到直流回路母線上。連接模塊中包括電抗器、熔斷器和接觸器,它必須根據具體情況單獨設計。每臺變頻器具有相對的獨立性,按需要可接入或切離直流母線。 共用直流回路母線方式是僅將逆變器部份連接到一個公共的直流母線上。
        4.直流制動。
        變頻器向電動機的定子通直流電時,異步電動機便處于能耗制動制動狀態。這種情況下,變頻器的輸出頻率為零,電動機的定子磁場不再旋轉,轉動的轉子切割這個靜止磁場而產生制動轉矩。旋轉系統存儲的動能轉換成電能消耗于電動機的轉子回路
         四.制動電阻的作用

        電動機在工作頻率下降過程中,將處于再生制動狀態,拖動系統的動能要反饋到直流電路中,使直流電壓ud不斷上升,甚至可能達到危險的地步。因此,必須將再生到直流電路的能量消耗掉,使ud保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。
        每個變頻器都有制動單元(小功率是制動電阻,大功率是大功率晶體管gtr及其驅動電路),小功率的是內置的,大功率的是外置的。
        五.制動單元與制動電阻的制動流程
        1、當電動機在外力的作用下減速時,電機以發電狀態運行,產生再生能量。其產生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續流二極管組成的三相全控橋整流,使變頻器內直流母線電壓持續升高。

        匯川變頻器制動單元與制動電阻的作用及制動流程

        2、當直流電壓達到某一電壓(制動單元的開啟電壓)時,制動單元功率開關管開通,電流流過制動電
        3、制動電阻釋放熱量,吸收再生能量,電機轉速下降,變頻器直流母線電壓降低
        4、當直流母線電壓降到某一電壓(制動單元停止電壓)時,制動單元的功率管關斷。此時沒有制動電流流過電阻,制動電阻在自然散熱,降低自身溫度。
        5、當直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時,制動單元將重復以上過程,平衡母線電壓,使系統正常運行。

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