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        變頻器制動電陽的工作原理和流程介紹

        來源:Autrou.com    作者:奧創電子   日期:2022-03-03

        從變頻器的工作原理可以看出,要改變電機的工作電源頻率,需要經過整流-->變頻器的過程,整流后的制動電阻處于該位置。和之間的電阻見下圖:
        那么制動電阻是怎么回事?在以下示例中:
        當電機處于減速階段時,電機開始向變頻器反饋能量,即p制動。
        然后直流側電壓開始升高。當電壓上升到一定閾值時,制動斬波器(BRC)處于ON狀態,此時反饋能量開始釋放到制動電
        阻上,即Pv當多余的能量以熱能的形式被制動電阻消耗時,直流側電壓開始降低。當達到某一閾值時,制動斬波器(BRC)處于關閉狀態,制動電阻不再工作。
        以上是制動電陽的工作原理和流程。
        一般來說,由于不同制造商的設計理念不同,直流側電容器的設計可能有所不同。
        有些產品電容大,工作時能吸收更多的能景,當工作條件不是很惡劣時,它們可以在沒有制動陽力的情況下正堂工作有些產品電容小,不能吸收反饋能量,此時增加制動電阻是非常必要的,如SEW MDX61B或MCO7B沒有制動電阻,如果報警F04或F07,很可能是因為沒有制動電陽。制動申陽的作用

        1保護變頻器免受可再生能源的危害

        在快速信機過程中,由干慣性,電動機會產生大最的可再生能源,如果再生能是不乃時消耗,將直接作用干變流器的直流回路部分。制動電阻的出現很好地解決了這一問題,保護變頻器免受電動機再生電能的危害。

        2確保電網的平穩運行

        制動電陰將電動機快速制動過程中的再生電能直接轉化為熱能,使再生電能不會反饋到供電網中不會引起電網電壓波動。
        人而起到保證供電網絡平穩運行的作用。
        逆變器的動態電阻設計主要是利用制動電阻消耗直流母線電容的部分能量,避免電容電壓過高。理論上,如果電容器諸能,
        釋放可以用來驅動電機,避免能量浪費,但電容器的電容量是有限的,而電容壓力是有限的,當母線電容器電壓足夠高時,可能會損壞電容器,有些可能會損壞IGBT,所以需要通過制動電阻及時釋放電能,這種釋放,是一種浪費,是一種無路可走的實踐。
        總線電容是一個能容納有限能量的緩沖器當三相交流電完全整流并與電容器連接時,母線的正常電壓約為1.35倍。
        380*1.35=513伏。當然,電壓會實時波動,但最低電壓不能低于480伏,否則會有欠壓報警保護。母線電容器一般由兩組450V的電解電容器串聯而成,理論耐受電壓為900V,如果母線電壓超過這個值,電容器將直接爆炸,因此母線電壓無論如何都不能達到900V。其實,三相380V的IGBT輸入壓力值是1200V,往往要求工作在800V以內,如果考慮到電壓升高,會有慣性的問題,即你馬上工作使制動電阻,母線電壓不會很快下降,所以很多變頻器,均設計了700伏左右通過制動單元使制動電阻開始工作,讓母線電壓下降,避免繼續上升趨勢。因此,制動電陽設計的核心是考慮電容器和IGBT模塊的電壓電阻,以避免這兩個重要元件被母線的高電壓揭壞,如果這兩個部件損壞,變頻器就不能正堂工作?焖偻\囆枰苿雨柫退矔r加速變頻器的母線電壓之所以會變得很高,大多數時候是變頻器使電動機工作在電子制動狀態,使GBT通過一定的導通順序,使電動機的電感電流大時不能空然出現,暖間產生高壓進出母線電容充電,此時讓電機轉速下降,如果此時沒有制動由陽消耗母線能量,母線電壓將繼續升高,威脅變流器的安全如果負載不是很重,并目沒有快速停止的要求,在這種情況下不重要制動電阻。即使您有一個制動電阻,制動單元工作閾值電壓也不會觸發,制動電阻也不會投入運行。除了重負荷需要增加制動減速度的場合給快速制動電阻和制動單元,事實上,如果符合較重、啟動時間很快的時間要求,也需要制動單元和電阻配合,我試著用變頻器來驅動一個特殊的沖頭,要求變頻器的加速時間設計為0.1秒,然后滿負荷啟動,雖然負載不是很重,但由于加速時間太短,此時母線電壓波動非常嚴重,也會出現過電壓或過流的情況,然后加大外部制動單元制動電陰、逆變器能正常工作,分析,由干啟動時間太短,母線電容電壓瞬間被掏空,瞬間有大電流充電整流,母線電壓突變引起的母線電壓過高,使母線電壓波動過大,瞬間可能超過700V,再加上制動電阻,能及時消除壓力波動,使變頻器正常工作。還有一種特殊情況下,矢量控制時,電機的轉矩和轉速相反,或工作在零速百轉矩輸出的地方,如重起升停在半空中,而需要轉矩控制量的情況下,都需要讓電機的工作狀態保持在發電機上,電流將反向充入母線電容,通過制動電阻,能及時消耗能量,平衡母線電壓穩定。許多小型變頻器,如3.7KW,通常都內置制動裝置和制動電阻。應考慮降低母線電容,但小功率電阻和制動單元不那么昂貴。
        制動電阻選擇
        制動電陰的選擇不僅受專用逆變制動單元最大允許電流的限制,而目與制動單元沒有明確的對應關系,其電陰值主要根據所需制動力矩的大小來選擇。功率由電阻值和電阻利用率決定。制動電阻值的選擇有一個不可侵犯的原則:流過制動電阻的電流IC應保證小于制動單元的最大電流輸出容量,即R>800/IC其中:800--逆變器直流則能出現的最大直流電壓。 Ic-制動裝置的最大允許電流。為了充分利用所選逆變器專用型制動單元的容量,通堂選擇制動電陽的由陽借近們上式計算的最小借,以最經濟的方式。也能狀得最大的制動轉矩,但這就需要較大的制動電阻功率,在某些情況下,不必有大的制動力矩。此時選擇較大的制動電雕值比較經濟,這樣可以降低制動電陰的功率,降低購買制動電陰的成本。其代價是制動裝置的容量沒有得到充分利用。
        制動電阻計算
        選擇制動電阻的電阻值后,應確定制動電陰的功率值。制動電阻功率的選擇,較復雜,與許多因素有關制動電陽消耗的瞬時功率按下式計算:P瞬時=7002/R 制動電是根據功率值的類型來計算的,制動電阻可以長時間不間斷
        地工作耗散功率,制動電陰不是連續工作的,但是,有很大的浪費,在本產品的選擇上,可以選擇一種制動電陰的使用,它規定了短時間工作時的制動電陽率,計算了制動電陽實際消耗的功率制動電是根據功率值的類型來計算的,制動電陽可以長時間不間斷地工作耗散功率,制動電阻不是連續工作的,但是,有很大的浪費,在本產品的選擇上,可以選擇一種制動電阻的使用,它規定了短時間工作時的制動電阻率。制動電阻消耗的實際功率計算如下:額=7002/RxrB%rB%:制動申陽使用率在實際使用中,制動電阻功率可按上述公式選取,也可根據選定的制動電阻值和功率,依次計算制動電阻能承受的利用率。從而正確設定,避免制動電阻過熱損壞。
        用功率計算制動電阻
        制動由陽利用率規定了制動由陽的使用效率,為了避免制動由陽過執和提壞,它會影響制動單元的制動效里,制動由陽利壓率設置越低,由陽發執度越小,由陽消耗的能是越少,制動效果越差,同時,制動裝署的容量沒看得到充分利用從理論上講,當制動電陽利用率為100%時,制動單元的容量得到最充分的利用,制動效果最為明顯,但這就需要較大的制動電陽功率成本,用戶應綜合考慮。在確定制動電陰的電陰值和功率的前提下,對于大慣性負載,減速較慢的情況,較低的陰力利用率將取得較好的效
        果。對于需要快速停車的負荷,宜選用較大的制動申陽利用率

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