變頻調(diào)速系統(tǒng)中的制動電阻選擇
變頻技術(shù)誕生背景是交流電機無級調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。國外憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢,高端產(chǎn)品迅速搶占市場。在中國早生產(chǎn)的變頻器可能是大連電機廠組裝富士變頻器產(chǎn)品。目前在低壓(380V)中小功率范圍,中國生產(chǎn)的變頻器質(zhì)量據(jù)信也已經(jīng)穩(wěn)定。在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)中,當(dāng)電動機減速或所傳動的位能負載下放時,異步電動機將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能經(jīng)異步電動機轉(zhuǎn)換成電能,通過逆變器的續(xù)流二極管整流后回饋到直流側(cè),致使直流側(cè)儲能電容器的電壓上升。如果電動機的制動并不快,電容器的電壓升高就不十分明顯。相反,如果電動機制動較快時,電容器的電壓會上升很高,過高的電壓會使變頻器中的“制動過電壓保護”動作,甚至造成變頻器損壞。
在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,電動機的快速制動或準確停車,一般采用動力制動和再生制動。對于動力制動方式,系統(tǒng)所需的制動轉(zhuǎn)矩在電動機額定轉(zhuǎn)矩的20%以下且制動并不快時,則不需要外接制動電阻,僅電動機內(nèi)部的有功損耗,就可以使直流側(cè)電壓限制在過電壓保護的動作值以下。反之,則需要選擇制動電阻來耗散電動機再生的這部分能量。為了實現(xiàn)電氣制動,變頻器的直流側(cè)必須設(shè)置電壓檢測電路,檢測電容器的電壓,以實現(xiàn)能耗制動。制動電阻廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中,了解其更多應(yīng)用請點擊此處:
在用外接制動電阻進行制動時,外接電阻應(yīng)能吸取負載位能所轉(zhuǎn)變的電能的80%,其中20%可通過電機以熱能耗散的形式被消耗,此時制動電阻值變小,電動機是否重復(fù)減速,制動電阻額定功率的選擇是不同的。當(dāng)非重復(fù)減速時,制動電阻的間歇時間(T-tS)>600s.通常采用連續(xù)工作制電阻器,當(dāng)間歇制動時,電阻器的允許功率將增加制動單元電阻的正確選擇應(yīng)用,可以縮短大慣量負載的自由停車時間,實現(xiàn)快速停車或準確停車;還可以在位能負載下放時,實現(xiàn)再生運行。
有些客戶的電解車間多功能機組設(shè)計時沒有考慮增設(shè)變頻器制動電阻,造成大車行走自由停車時間過長,滑行距離長,存在生產(chǎn)作業(yè)安全隱患;工具小車、出鋁小車很難實現(xiàn)準確定位,影響作業(yè)效率。經(jīng)過制動電阻的增設(shè)改造,以上問題迎刃而解。但需要注意的是,在選擇制動電阻時,不但要考慮各個廠家變頻器制動電阻的選擇要求,而且根據(jù)用戶控制要求和使用環(huán)境的不一樣,必須通過速度、轉(zhuǎn)矩等測量,再進行計算,正確選用制動電阻,才能達到用戶的控制要求。