变频器能耗制动的工作原理
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- 发布时间:2022-06-27
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变频器能耗制动的工作原理
我想对起重机变频器略有了解的童鞋们会注意到,在起重机上总能看到能耗制动电阻器的身影,有些人称之为制动电阻器,这是为什么呢? 在起重电气中具体起着什么作用呢? 有些起重机还有一种叫刹车单元(刹车斩波器),这又是什么? 那和制动电阻器是什么关系?那么,下面一起了解下变频器能耗制动的工作原理吧!
能耗制动电阻器,用一个词来概括它的作用吧,这句话是“发热”。 从专业的角度来说,就是把电能转换成热能来消耗,能耗制动电阻器从结构上来说种类很多,常见的有波纹制动电阻器、铝壳制动电阻器、不锈钢制动电阻器等。 具体选择哪一个取决于工作环境。 各有优缺点,我们用“开关”一词来概括它的作用,没错,那其实是开关,与普通开关不同的是内部高功率的晶体管GTR,可以流通较大的电流,也可以以较高的工作频率进行开关。 动作时间为毫秒级,一般的小功率变频器在变频器内部内置了制动单元,因此可以将制动电阻器直接连接到变频器的端子上。
首先理解两个知识点吧。
一、逆变器正常母线电压为DC540V左右( AC 380V机型),电机发电状态时,该母线电压超过540V,允许值为700-800V。 长期或频繁超过该值会损坏变频器,因此要通过制动单元和制动电阻进行能量消耗,避免母线电压过高。
二、电机在两种情况下由电动状态转为发电状态。
a、惯性力矩负荷急剧减速或过短的减速时间。
b、上升负荷下降期间为发电状态,对于起重机的上升机构来说,上升及下降减速停止的时间和重载下降时间电机为发电状态。 平移机构可以自己思考。
制动单元的动作过程:
a .电动机因外力而减速时,电动机在发电状态下运转,产生再生能量。 其产生的三相交流电动势经逆变部分六个续流二极管组成的三相全桥整流,使逆变内直流母线电压持续上升。
b、直流电压达到某一电压(制动单元的导通电压,例如DC690V )时,制动单元的电源开关管打开,电流流过制动电阻。
c、制动电阻散热,吸收再生能量,电机转速下降,逆变器直流母线电压下降。
d、直流母线电压降至某一电压(制动单元的停止电压,例如DC690V )时,制动单元的功率管断开。 此时,制动电流不流过电阻,制动电阻自然散热,降低自身温度。e、直流母线电压再次升高制动单元启动后,制动单元重复以上过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
由于能耗制动单元的工作情况是短时间的工作,也就是每次的通电时间短,所以在通电时间内其温升远远达不到稳定的温升; 每次通电的间歇时间很长,在间歇时间内充分下降到与环境温度相同的温度,因此制动电阻的额定功率大幅下降,价格也下降。 另外,由于只有一个IGBT,制动时间为ms级,对功率管通断的暂态性能指标要求较低,甚至要求尽可能缩短关断时间,减少关断脉冲电压,保护功率管; 控制机制也比较简单,容易实现。 由于具有以上优点,在起重机等势能负荷和需要紧急制动但短时间工作制的情况下被广泛使用。
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