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如何解决变频器能量回馈等问题

如何解决变频器能量回馈等问题

作者:
2019/07/01 15:48

  变频器配套设备供应商提醒您:在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,对再生能量最常用的处置方法有两种:

  (1)耗散到直流回路中工资设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动形态;

  (2)使之回馈到电网,则称之为回馈制动形态(又称再生制动形态)。

 

  还有一种制动方法,即直流制动,可以用于请求精确泊车的状况或起动前制动电机因为外界要素惹起的不规矩扭转。

 

  能耗制动

 

  应用设置在直流回路中的制动电阻接收电机的再生电能的方法称为能耗制动。其长处是结构复杂;对电网无净化(与回馈制举措比拟),本钱低廉;缺陷是运转效力低,特殊是在频仍制动时将要耗费少量的能量且制动电阻的容量将增大。普通在通用变频器中,小功率变频器(22kW以下)内置有了刹车单位,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kW以上)就需外置刹车单位、刹车电阻了。

 

  回馈制动

 

  完成能量回馈制动就请求电压同频同相掌握、回馈电流掌握等前提。它是采取有源逆变技巧,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交换电回送电网。回馈制动的长处是能四象限运转,电能回馈进步了零碎的效力。

 

  其缺陷是:

  (1)、只要在不易发作毛病的波动电网电压下(电网电压动摇不大于10%),才可以采取这种回馈制动方法。由于在发电制动运转时,电网电压毛病工夫大于2ms,则能够发作换相掉败,破坏器件。

  (2)、在回馈时,对电网有谐波净化。

  (3)、掌握复杂,本钱较高。

 

  新型制动方法(电容反应制动)

 

  1.主回路道理

  整流局部采取通俗的弗成控整流桥停止整流,滤波回路采取通用的电解电容,延时回路采取接触器或可控硅都行。充电、反应回路由功率模块IGBT、充电、反应电抗器L及大电解电容C(容量约零点几法,可依据变频器地点的工况零碎决议)构成。逆变局部由功率模块IGBT构成。维护回路,由IGBT、功率电阻构成。

  1)电念头发电运转形态

  CPU对输出的交换电压和直流回路电压vd的及时监控,决议向VT1能否收回充电旌旗灯号,一旦vd比输出交换电压所对应的直流电压值(如380VAC-530VDC)高到必定值时,CPU关断VT3,经过对VT1的脉冲导通完成对电解电容C的充电进程。此时的电抗器L与电解电容C分压,从而确保电解电容C任务在平安规模内。当电解电容C上的电压快到风险值(比方说370V),而零碎仍处于发电形态,电能不时经过逆变局部回送到直流回路中时,平安回路发扬感化,完成能耗制动(电阻制动),掌握VT3的关断与守旧,从而完成电阻R耗费过剩的能量,普通这种状况是不会呈现的。

 

  2)电念头电动运转形态

  当CPU发现零碎不再充电时,则对VT3停止脉冲导通,使得在电抗器L下行成了一个瞬时左正右负的电压,再加上电解电容C上的电压就能完成从电容到直流回路的能量反应进程。CPU经过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测,掌握VT3的开关频率以及占空比,从而掌握反应电流,确保直流回路电压vd不呈现过高。

 

  2.零碎难点

  1)电抗器的拔取

  a)我们思索到工况的特别性,假定零碎呈现某种毛病,招致电机所载的位能负载自在减速下落,这时电机处于一种发电运转形态,再生能量经过六个续流二极管回送至直流回路,致使vd降低,很快使变频器处于充电形态,这时的电流会很大。所以所拔取电抗器线径要大到能经过此时的电流。

  b)在反应回路中,为了使电解电容在下次充电前把尽能够多的电能释放出来,拔取通俗的铁芯(硅钢片)是不克不及到达目标的,最好选用铁氧体资料制成的铁芯,再看看上述思索的电流值如斯大,可见这个铁芯有多大,素不知市情上有无这么大的铁氧体铁芯,即便有,其价钱也一定不会很低。所以笔者建议充电、反应回路各采取一个电抗器。

 

  2)掌握上的难点

  a)变频器的直流回路中,电压vd普通都高于500VDC,而电解电容C的耐压才400VDC,可见这种充电进程的掌握就不像能量制动(电阻制动)的掌握方法了。其在电抗器上所发生的瞬时电压降为,电解电容C的瞬时充电电压为vc=vd-vl,为了确保电解电容任务在平安规模内(≤400V),就得无效的掌握电抗器上的电压降vl,而电压降vl又取决于电感量和电流的瞬时变更率。

  b)在反应进程中,还得避免电解电容C所放的电能经过电抗器形成直流回路电压过高,致使零碎呈现过压维护。