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变频器制动单元功效

变频器制动单元功效

作者:
2019/05/06 13:39

  变频器制动单元供应商提醒您:在变频调速系统中,降速的基本方法就是通过逐步降低给定频率来实现。当拖动系统的惯性较大,电机的转速的下降将跟不上电机同步转速的下降,即电机的实际速度比其同步速度高,此时电机转子绕组切割旋转磁场磁力线的方向和电机恒速运行时正好相反,转子绕组的感应电动势和电流的方向也都相反,所产生的电磁转矩也就和电机旋转方向相反,电动机将出现负转矩,此时的电动机实际为发电机,系统处于再生制动状态,将拖动系统的动能回馈到变频器直流母线上,使直流母线电压不断上升,甚至达到危险的地步(变频器损坏等)。

 

  一、制动单元概述

 

  制动单元,全称为“变频器专用型能耗制动单元”,或者是“变频器专用型能量回馈单元”,主要用于控制机械负载比较重的、制动速度要求非常快的场合,将电机所产生的再生电能通过制动电阻消耗掉,或者是将再生电能反馈回电源。

 

  二、制动单元的功能

 

  在某些应用场合,需要快速降速,根据异步电动机原理可知,若滑差越大转矩也越大,同理制动转矩将随着降速速率的加大而增大,使系统降速时间大大缩短,能量反馈大大加快,直流母线电压快速上升,因此必须将该反馈能量迅速消耗掉,保持直流母线电压在某一安全范围以下。制动单元系统的主要功能就是能快速将该能量消耗掉(能量由制动电阻转换成热能散发)。它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小(≤20%额定转矩)的缺点,对于一些需快速制动但频度较低的场合非常适用。

 

  三、制动单元的优点

 

  由于制动单元的工况属于短时工作,即每次的通电时间很短,在通电时间内,其温升远远达不到稳定温升;而每次通电后的间歇时间则较长,在间歇时间内,其温度足以降到与环境温度相同,因此制动电阻的额定功率将大大降低,价格也随之下降;另外由于IGBT只有一个,制动时间为ms级,对功率管开通与关断的瞬时性能指标要求低,甚至要求关断时间尽量短,以减少关断脉冲电压,保护功率管;控制机理也相对简单,实现较为容易。由于有以上优点,因此它广泛应用于起重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的场合。

 

  四、变频器的制动方式

 

  1.动力制动

  指利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电动机的再生能量的方式。

 

  2.回馈制动

  主要针对电流型变频器或整流部份装有逆变器的电压型变频器,将电动机的再生能量反馈回交流电网。

 

  3.共用直流母线的多逆变器传动

  电动机a的再生能量反馈到公共的直流母线上,再通过电动机b消耗其再生能量。共用直流母线的多逆变器传动可分为共用直流均衡母线和共用直流回路母线两种方式。共用直流均衡母线方式是利用连接模块连到直流回路母线上。连接模块中包括电抗器、熔断器和接触器,它必须根据具体情况单独设计。每台变频器具有相对的独立性,按需要可接入或切离直流母线。共用直流回路母线方式是仅将逆变器部份连接到一个公共的直流母线上。

 

  4.直流制动

  变频器向电动机的定子通直流电时,异步电动机便处于能耗制动制动状态。这种情况下,变频器的输出频率为零,电动机的定子磁场不再旋转,转动的转子切割这个静止磁场而产生制动转矩。旋转系统存储的动能转换成电能消耗于电动机的转子回路。