变频器能耗制动
变频器几个重要参数的设定
变频器几个重要参数的设定:1 V/f类型的选择V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。
最高频率是变频器-电动机系统可以运行的最高频率。
由于变频器自身的最高频率可能较高,当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时,应按电动机及其负载的要求进行设定。
基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线,应按电动机的额定电定电压设定。
转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。
用户根据变频器使用说明书中的V/f类型图和负载的特点,选择其中的一种类型。
我们根据电机的实际情况和实际要求,最高频率设定为,基本频率设定为工频50Hz。
负载类型:50Hz以下为恒转矩负载,50~为恒功率负载。
2 如何调整启动转矩调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产启动的要求。
在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂.在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略,若仍保持V/f为常数,则磁通将减小,进而减小了电机的输出转矩。
为此,在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。
可是,漏阻抗的影响不仅与频率有关,还和电机电流的大小有关,准确补偿是很困难的。
近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器,但所需计算量大,硬件、软件都较复杂,因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。
针对我们所使用的变频器,转矩提升量设定为1 %~5%之间比较合适。
3 如何设定加、减速时间电机的运行方程式:式中:Tt为电磁转矩;T1为负载转矩电机加速度dw/dt取决于加速转矩(Tt,T1),而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。
若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时,有可能出现加速转矩不够,从而造成电机失速,即电机转速与变频器输出频率不协调,从而造成过电流或过电压。
因此,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。
检查此项设定是否合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。
变频器波纹电阻
变频器波纹电阻变频器波纹电阻的作用当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。
当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的波纹电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。
波纹电阻型号CRRB- □W/□RJ阻值功率波纹电阻型号波纹电阻结构由三部分组成采用陶瓷管作为骨架,用制作成波纹状合金电阻丝均匀地绕制在骨架上,表面有耐高温的绝缘涂料,安装方便,具有良好散热能力,可用于变频器制动,伺服系统,电源灯电器。
✧陶瓷管是合金电阻丝的骨架,同时具有散热器的功效;✧合金电阻扁带波浪形状,缠绕在陶瓷管表面上,负责将电机的再生电能转化为热能;涂层涂在合金电阻丝的表面上,具有耐高温的特性,功用是阻燃。
该波纹电阻采用特制波状扁丝绕制,结合紧密,散热量好,并且工作时无噪音、无干扰、不产生对人有害磁场。
生产是有严格工艺要求。
表面立式波纹有利于散热减少寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层,有效保护电阻丝不被氧化,延长使用寿命。
广泛运用于变频器、电梯、起重机、轧机、拉丝机、离心机、负载试验。
波纹电阻外形图波纹电阻常用规格序号 产品名称规格(W ) 外形尺寸(长*宽*高mm) 安装尺寸(长mm) 1 波纹电阻器 CRRB200 239*40*81 217 2 300 326*40*81 304 3 400 326*40*81 304 4 500 389*40*81 367 5 600360*50*99 338 6 750360*50*99 338 7 1000 350*60*119 325 8 1250 465*60*119 440 9 1500 465*60*119 440 10 2000 560*60*119 535 11 2500 650*60*119 625 123000650*60*119625波纹电阻如何保护变频器电机在快速停车过程中,由于惯性作用,会产生大量的再生电能,如果不及时消耗掉这部分再生电能,就会直接作用于 变频器的直流电路部分,轻者,变频器会报故障,重者,则会损害变频器;波纹电阻的应用,很好的解决了这个问题,保护变频器不受电机再生电能的危害波纹电阻保证电源电网络波纹电阻将电机快速制动过程中的再生电能直接转化为热能,这样再生电能就不会反馈到电源电网络中,不会造成电网电压波动,从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。
变频器控制系统的制动单元及其应用
36 变频器控制系统的制动单元及其应用方涌奎1 屈敏娟 2 张支钢2上海机床厂有限公司1(200093)上海长机自动化有限公司 2(200093)摘 要 阐述了在变频器控制系统中,电动机制动所带来的问题。
介绍了在变频器控制系统中,电动机的能耗制动、直流制动和回馈(再生)制动等几种方法和及其制动单元的基本原理与应用,最后以二个实例来说明制动单元的实际应用。
关键词 变频器 控制系统 制动 制动单元在日常工作中需要电动机迅速而准确的停车,为此对电动机采取一定的制动方法来实现。
但在变频器控制系统中采用同样的制动方法,由于变频器的结构而带来了一些问题,这一点必须加以重视。
1 变频器控制系统电动机制动所存在的问题在变频器控制系统中经常遇到需要电动机制动的场合,如大惯量负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动中的同步控制及负载突变等。
当变频器给定频率的下降速度过快时,由于所拖动的电动机带有负载(机械装置),有较大的机械惯量而不能很快地下降,使电动机绕组切割旋转磁场的速度加快, 绕组的电动势和电流增大,造成电动机侧的反电势E 大于端电压U ,电动机处于制动状态或发电状态,且有较强的制动转矩。
这一能量的回馈将通过变频器的逆变环节中与大功率管并联的二极管流向变频器的直流供电环节。
对于通用变频器来说,其基本结构多是“整流+滤波+逆变”的“交-直-交”系统, 其整流部分大多采用不可逆的桥式整流电路,因此无法将这能量回馈给主电路,结果就造成变频器直流供电环节中的电容器二端电压(通常称之泵升电压)升高。
当回馈能量较大时,还会引起直流回路的过电压而发生变频器的过电压故障。
这就是在变频器控制系统中,电动机制动所带来的新问题,必须加以注意。
2 变频器控制系统电动机制动的方法 2.1 能耗制动对于变频器,如果输出频率降低,电动机转速将跟随频率同样降低,这时会产生制动过程。
由制动产生的功率将返回到变频器侧,这些功率以电阻发热形式消耗,因此该制动方法被称作“能耗制动”。
西门子变频器G120能耗制动简介
西门子变频器G120能耗制动简介西门子变频器SINAMICS G120系列的核心是控制单元,用户通过设定控制单元上的参数来实现变频器的正常运行。
用户可以通过操作面板来设定变频器的参数,而G120还为用户准备了一些系统附件,能让用户更好地对G120进行操作。
本文下面对西门子变频器SINAMICS G120系列的能耗制动做一个简单介绍,供用户在调试时进行参考。
西门子变频器SINAMICS G120能耗制动西门子变频器SINAMICS G120在电梯,起重机等应用场合下,电机在制动时会产生很大的制动能量,如果不能很快消耗掉这些再生能量,会导致变频器的直流母线电压升高,进而出现变频器报警。
因此用户需要通过制动单元和制动电阻,来消耗G120变频器直流母线上多余的能量,方法如下:1. 外置制动单元西门子变频器SINAMICS G120,外型尺寸FSA~FSE的PM240-2和外型尺寸FSD~FSF的PM240功率单元集成了内置的制动单元。
外置制动单元用于配合FSGX型的功率模块PM240,它的结构设计针对内置式安装,并通过功率模块的风扇进行冷却;2. 制动电阻西门子变频器SINAMICS G120的制动电源可以安装在功率模块PM240和PM240-2的侧面。
和FSD~FSGX型功率模块PM240配套的制动电阻应该安装在开关柜或控制室外,这样可以使得发散出的热量能够远离功率模块附近;3. 激活制动电阻西门子变频器SINAMICS G120内置制动单元需要配置参数才能激活制动电阻,而外置制动单元不需要通过参数来激活制动电阻,但是参数可以影响制动能力。
外置制动单元中的电子器件由直流母线供电,通过DIP开关可调节制动模块的响应阈值。
西门子变频器SINAMICS G120系列功能强大,操作简单,扩展性强,具有多种参数可供用户进行设定。
通过合理的设定相关参数,西门子变频器G120和它的负载可以在正常的工作状态下运行,用户也可以通过面板来监视它的工作过程。
大学变频器考试题及答案
大学变频器考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 变频器的基本功能不包括以下哪一项?A. 调速B. 节能B. 保护电机D. 产生火花答案:D2. 变频器的输入电压范围通常是:A. 110V-120VB. 220V-240VC. 380V-400VD. 以上都是答案:D3. 以下哪个不是变频器的控制方式?A. V/F控制B. 转差频率控制C. 矢量控制D. 机械控制答案:D4. 变频器在运行过程中,如果输出电流超过额定电流的多少百分比,可能会导致过电流保护动作?A. 10%B. 20%C. 50%D. 100%答案:C5. 变频器的散热方式通常不包括:A. 自然风冷B. 强制风冷C. 水冷D. 化学制冷答案:D6. 变频器的输出频率与输入频率的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 取决于负载答案:A7. 变频器的额定功率通常是指:A. 最大功率B. 平均功率C. 连续工作功率D. 瞬时功率答案:C8. 变频器的制动方式中,能耗制动和回馈制动的主要区别在于:A. 制动速度B. 制动方式C. 能量去向D. 适用场合答案:C9. 变频器的IGBT模块损坏的主要原因不包括:A. 过电压B. 过电流C. 过载D. 温度过高答案:C10. 变频器的调试过程中,通常不需要调整的是:A. 加减速时间B. 频率设定C. 电机额定参数D. 接线方式答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 变频器的英文缩写是________。
答案:VFD12. 变频器的输出电压与频率的变化率成正比,这种控制方式被称为________控制。
答案:V/F13. 变频器的额定输出电流是指在________条件下,变频器能够连续输出的最大电流。
答案:额定环境温度14. 在变频器的参数设置中,________是用来设定电机加速时间的。
答案:加速时间15. 变频器的过载保护功能可以在电机负载过大时,通过________来保护电机。
[全]变频器的基本用途及功能
变频器的基本用途及功能变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的交流电源,实现交流电动机调速的电气装置,已广泛应用于工农业生产的各个领域。
因此,变频器的应用知识已是机电工程技术人员必备的技能之一。
变频器,采用高性能的U/f控制和矢量控制技术,提供低速高转矩输出,具有良好的动态特性、超强的过载能力,创新的内部互联功能更具有无可比拟的灵活性。
变频器可工作于缺省的工厂设置状态下,是为数量众多的简单电动机变速驱动系统供电的理想变频驱动装置。
用户可以根据需要设置相关参数,充分利用变频器所具有的全面、完善的控制功能,为需要多种功能的复杂电动机控制系统服务。
1.1 、变频器的概念变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的三相交流电源的电气装置,用以驱动交流异步电动机实现变频调速,如图1所示。
图1根据交流异步电动机的转速表达式:图21.2、电动机变频传动(1)利用变频器可实现交流电动机调速。
由于变频器可以看作一个频率可调的交流电源,对于现有恒速运转的电动机,只要在电源和电动机之间接入变频器和相应设备,就可对电动机实现调速控制,而无需对电动机和系统进行设备改造。
(2)具有较宽的调速范围和较高的调速精度。
通用变频器的调速范围可以达到1:10以上,而高性能的矢量型变频器的调速范围可达1:1000。
而且采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时,还可控制电动机的输出转矩。
(3)可减小电动机的启动电流。
电动机工频电源直接启动时,启动电流是额定电流的4到7倍,这个电流将大大增加电动机绕组的电应力并产生热量,从而降低电动机的使用寿命。
而变频器调速时则可从零转速零电压启动,按斜坡函数的规律进行加速,从而限制了电动机的启动电流。
(4)可实现高转速、高电压、大电流控制。
目前高频变频器的输出频率可以达到3000KHz,当利用这种高速变频器对2极异步电动机进行驱动时,可以得到180000转/分的高转速。
随着变频技术的不断发展,高频变频器的输出频率也在不断提高,高速驱动也是变频器调速控制的一个重要优势。
变频器控制电机的参数设置
变频器控制电机的参数设置变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。
由于参数设定不当,不能满足生产的需要,导致起动、制动的失败,或工作时常跳闸,严重时会烧毁功率模块IGBT 或整流桥等器件。
变频器的品种不同,参数量亦不同。
一般单一功能控制的变频器约50~60个参数值,多功能控制的变频器有200个以上的参数。
但不论参数多或少,在调试中是否要把全部的参数重新调正呢?不是的,大多数可不变动,只要按出厂值就可,只要把使用时原出厂值不合适的予以重新设定就可,例如外部端子操作、模拟量操作、基底频率、最高频率、上限频率、下限频率、启动时间、制动时间(及方式)、热电子保护、过流保护、载波频率、失速保护和过压保护等是必须要调正的。
当运转不合适时,再调整其他参数。
现场调试常见的几个问题处理起动时间设定原则是宜短不宜长,具体值见下述。
过电流整定值OC过小,适当增大,可加至最大150%。
经验值1.5~2s/kW,小功率取大些;大于30kW,取>2s/kW。
按下起动键*RUN,电动机堵转。
说明负载转矩过大,起动力矩太小(设法提高)。
这时要立即按STOP停车,否则时间一长,电动机要烧毁的。
因电机不转是堵转状态,反电热E=0,这时,交流阻抗值Z=0,只有直流电阻很小,那么,电流很大是很危险的,就要跳闸OC动作。
制动时间设定原则是宜长不宜短,易产生过压跳闸OE。
对水泵风机以自由制动为宜,实行快速强力制动易产生严重“水锤”效应。
起动频率设定对加速起动有利,尤以轻载时更适用,对重载负荷起动频率值大,造成起动电流加大,在低频段更易跳过电流OC,一般起动频率从0开始合适。
起动转矩设定对加速起动有利,尤以轻载时更适用,对重载负荷起动转矩值大,造成起动电流加大,在低频段更易跳过电流OC,一般起动转矩从0开始合适。
基底频率设定基底频率标准是50Hz时380V,即V/F=380/50=7.6。
但因重载负荷(如挤出。
变频器能耗制动电阻的选型与安装
后 ,如何恰 当配 置能耗制 动 电阻 以及 在何 种情况 下需要 配 置该电阻。配置 能耗 制动 电阻 的原则 总的来 说是 :如果 因 再 生制 动导致变 频器 直流母 线 电路容 易产生 过电压 时 ,必 须 配置 能耗 制动 电阻, 目的是将 滤波 电容 上多余 的 电荷 释 放 掉 ,及 时降低 直流母 线上 的 电压值 ,确保 设备 自身安 全
的性价 比,造成不 必要 的浪 费 ;功率选 小 了 ,热量无 法 及
时散 出,极有可能烧毁制动 电阻 ,造成 系统运行安 全故障 。 所 以,尽管说能耗制 动电 阻在实 际运用 中没有 必要 准确计 算 ,但不等于不计算 ,而是要根据具体情况具体分析计算 。
当然 ,完全可 以直 接选用 变频 器厂 家提供 的能耗 制 动
收 稿 日期 :20 0 9一l 0 1— 5
低值一定高于交流 电压峰值 ,但一 定不能 超过逆 变器 I B GT
的耐压值 ,而是必 须要 留有一 定富裕 度 ,即应 该低 于变频
作者简 介 :陈和权 ( 97一) 16 ,男 ,工程硕士 、高级工程师 ,19 9 2年毕业于西安科技大学 电气 工程系 。现 主要从事矿用 变频器及 软启动器产 品方 面的研发 、推广工作 。
流过逆变器 的电流 就大 ,超 过其 额定能 力极 有可能 烧毁 逆
1 能耗 制动 电阻变频 器 的选择
1 1 选择 原则 .
选用两象限和 四象限变 频器 根据 电机功率 、电动 机额 定电流、电动机实际运行 电流或 电动机 的转矩过 载能 力等
四个方 面配置适 当的变频器 即可 ;带 能耗 制动 的变频 器 同
和 系 统安 全 运 行 。
电阻而不需要任何 修改 ,这对 于绝 大多 数情况 是完 全可行
德力西变频器说明书操作手册-制动单元
NC1 和 NC2 是内部的故障保护触点输出,默认为常闭状 态。当制动单元内部出现过热等故障时,内部触点会自动断开。
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CDI-BR 系列能耗制动单元
2.3 主回路配线规格
配线时必须使用绝缘等级和截面都满足标准的电缆。
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CDI-BR 系列能耗制动单元 峰值电流是指制动单元工作时允许通过的最大电流,该电 流所持续的时间最长不应超过 20 秒。 最小电阻是指制动单元所允许配接的最小制动电阻值。实 际所用的制动电阻必须根据设备的容量和所需的制动力矩进行 选取,且不应小于制动单元最小电阻的值。
1.2 产品技术规格
项目 电源
ACTIVE 制动单元制动时,此灯亮 620~700 电压等级指示
3.3 功能码说明
功能码 P0.00 P0.01 P0.02 P0.03 P0.04 P0.05 P0.06 P0.07 P0.08 P0.09 P0.10 P0.11 P0.12 P0.13 P0.14
名称 电压校正系数 制动开启电压 制动使用率 故障试恢复次数 故障试恢复时间 故障继电器动作选择 故障纪录 1 故障纪录 2 故障纪录 3 故障纪录 4 直流电压值 运行时间(H) 运行时间(M) 运行时间(S) 故障纪录清除
键位 MODE △、▽、>> ENTER STOP
功能说明 切换参数修改方式与当前电压显示状态 选择参数代码。 进入参数修改页面以及确定参数修改 在制动单元报故障后恢复至运行状态
3.2 状态指示区
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CDI-BR 系列能耗制动单元
ACTIVE 700 690 680 670 660 650 640 630 620
15KW变频器配套制动电阻
1.5KW变频器配套制动电阻壹,1.5KW变频器配套波纹电阻的作用当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。
当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的1000W波纹电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。
波纹电阻型号贰,1.5KW变频器配套波纹电阻结构由三部分组成采用陶瓷管作为骨架,用制作成波纹状合金电阻丝均匀地绕制在骨架上,表面有耐高温的绝缘涂料,安装方便,具有良好散热能力,可用于变频器制动,伺服系统,电源灯电器。
✧陶瓷管是合金电阻丝的骨架,同时具有散热器的功效;✧合金电阻扁带波浪形状,缠绕在陶瓷管表面上,负责将电机的再生电能转化为热能;✧涂层涂在合金电阻丝的表面上,具有耐高温的特性,功用是阻燃。
该1000W波纹电阻采用特制波状扁丝绕制,结合紧密,散热量好,并且工作时无噪音、无干扰、不产生对人有害磁场。
生产是有严格工艺要求。
表面立式波纹有利于散热减少寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层,有效保护电阻丝不被氧化,延长使用寿命。
广泛运用于变频器、电梯、起重机、轧机、拉丝机、离心机、负载试验。
参,1.5KW变频器配套波纹电阻波纹电阻外形图1000W波纹电阻常用规格肆,波纹电阻如何保护变频器电机在快速停车过程中,由于惯性作用,会产生大量的再生电能,如果不及时消耗掉这部分再生电能,就会直接作用于变频器的直流电路部分,轻者,变频器会报故障,重者,则会损害变频器;1000W 波纹电阻的应用,很好的解决了这个问题,保护变频器不受电机再生电能的危害1000W波纹电阻保证电源电网络1000W波纹电阻将电机快速制动过程中的再生电能直接转化为热能,这样再生电能就不会反馈到电源电网络中,不会造成电网电压波动,从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。
【变频器说明书】康沃XKDB说明书
30mm
30mm
图 3-1 制动单元安装尺寸
3.3 上盖板的拆卸与安装 (1) 拆卸: 用螺丝刀取下上盖板的固定螺钉,照箭头所示的方向取下上盖板。 如图 3-2 所示。 (2)安装: 将上盖板的卡口嵌入箱体的卡槽内,照箭头方向往里推上盖板, 然后用螺丝刀紧固上盖板的螺钉。如图 3-3 所示
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XKDB 能耗制动单元使用说明书
缘的工具)有触电的危险。 l 其它
危险 1. 绝对请勿自行改造。
有触电、受伤的危险。
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XKDB 能耗制动单元使用说明书
2. 购入后的检查及制动单元的型号说明
2.1 购入检查 制动单元在出厂前被做过多次实验,难免在运输过程中有损坏
的可能,请在拆开包装后,仔细检查以下几点: l 铭牌数据是否符合您的要求。 l 在运输过程中是否被损坏。 l 上紧的螺钉和螺丝是否松开。 如有不良情况,请速与本公司或当地的代理商联系,我们将在
安装冷却风扇或者冷却空调,保持环境温度在 40ºC 以内。
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XKDB 能耗制动单元使用说明书
3.2 安装方向与空间 为充分的利用制动单元、制动电阻,其上下左右与相邻的物体
或挡板(墙)必须保持足够的距离,请按下图所示安装。 l 如图 3-1 所示为安装的设备提供足够的空间,使制动单元在 制动时,和制动电阻产生的热量有充分的空间散发。 l 安装的现场和环境必须符合 3.1 所规定的要求。
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XKDB 能耗制动单元使用说明书
l 接线
危险
1. 接线前,请确认输入电源已切断。 有触电和火灾的危险。
2. 制动单元和制动电阻单元的端子上有高电压存在。 有触电和火灾的危险。
3. 请电气工程专业人员进行接线作业。 有触电和火灾的危险。
德力西变频器E系列选件选用指南之能耗制动单元及能耗制动电阻
德力西变频器E系列选件选用指南之能耗制动单元及能耗制动电阻本系列产品因使用条件与要求的不同可由使用者加装外围设备之能耗制动单元及能耗制动电阻E100系列变频器全部内置制动单元,如需增加制动力矩,直接接制动电阻即可。
E180系列变频器15kW及以下均内置制动单元,如需增加制动力矩,仅需外接制动电阻。
15kW以上机型均无内置制动单元,如需增加制动力矩,需外接制动单元和制动电阻。
制动单元制动电阻简易计算公式如下:一般情况下,制动电流为电机额定电流I的1/2时,产生的制动力矩约等于其电机的额定力矩。
因此可根据负载的惯性和停机时间的要求选择合适的制动电流IB。
负载惯性越大,停机时间要求越短,选取的制动电流IB越大。
IB=(1/2~3/2)*I根据制动电流,可选择制动单元和制动电阻的阻值制动单元(只针对德力西的制动单元)的峰值电流要大于IB。
制动电阻阻值大小RB=U/IB (S2、T2系列U取400V,T4系列U取700V)制动电阻功率大小PB=K*U*U/RB这里的K为制动系数,范围为0.1~0.5。
要根据负载惯性和停机时间的要求来选择。
负载惯性越大,停机时间要求越短,选取的制动系数K越大。
一般性负载可选0.1~0.2 ,大惯性负载可选0.5下表为IB约为1/2I,K为0.1~0.2时的选型表。
如负载惯性较大,停机时间要求短,需根据上面公式适当调整。
1.E100系列变频器型号制动单元型号制动电阻阻值(Ω)制动电阻功率(W)S2(单相220V)CDI-E100G0R4S2B 内置允许最大电流8A 400 80 CDI-E100G0R75S2B 内置允许最大电流8A 200 160 CDI-E100G1R5S2B 内置允许最大电流15A 120 250 CDI-E100G2R2S2B 内置允许最大电流15A 80 400T2(三相220V)CDI-E100G0R4T2B 内置允许最大电流8A 400 80 CDI-E100G0R75T2B 内置允许最大电流8A 200 160 CDI-E100G1R5T2B 内置允许最大电流15A 120 250 CDIE100G2R2T2B 内置允许最大电流25A 80 400T4(三相380V)CDI-E100G0R75T4B 内置允许最大电流8A 600 160 CDI-E100G1R5T4B 内置允许最大电流8A 400 250 CDI-E100G2R2T4B 内置允许最大电流15A 250 400 CDI-E100G3R7T4B 内置允许最大电流15A 150 6002.E180系列变频器型号制动单元型号制动电阻阻值(Ω)制动电阻功率(W)CDI-E180G0R75T4B 内置允许最大电流10A 600 160 CDI-E180G1R5T4B 内置允许最大电流10A 400 250 CDI-E180G2R2T4B 内置允许最大电流15A 250 400 CDI-E180G3R7/P5R5T4B 内置允许最大电流25A 150 600 CDI-E180G5R5MT4B 内置允许最大电流40A 100 1000 CDI-E180G5R5/P7R5T4B 内置允许最大电流40A 100 1000CDI-E180G7R5/P011T4B 内置允许最大电流40A 80 1200 CDI-E180G011MT4B 内置允许最大电流50A 50 2000 CDI-E180G011/P015T4BL 内置允许最大电流50A 50 2000 CDI-E180G015/P018.5T4BL 内置允许最大电流75A 40 2500 CDI-E180G018.5/P022T4 CDI-BR-50 35 2800 CDI-E180G022/P030T4 CDI-BR-50 30 3200 CDI-E180G030/P037T4 CDI-BR-100 20 5000 CDI-E180G037/P045T4 CDI-BR-100 16 6000 CDI-E180G045/P055T4 CDI-BR-200 15 6500 CDI-E180G055/P075T4 CDI-BR-200 10 10000 CDI-E180G075/P093T4 CDI-BR-200 8 12000本系列产品的外围设备选件选用在CDI-E系列变频器使用说明书上有更详细介绍。
变频器应用现场计算公式
变频器应用现场计算公式1、电机转速计算公式一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系n1—同步转速(r/min) ; f1—定子供电电源频率(Hz) ; P—磁极对数; n—异步电机转速(r/min) ; S—异步电机转差率(10%以下,一般取3%)。
2、转矩计算公式TT MM=9550P反之PP=TT MM∗n9550T是转矩,单位N·m ;P是输出功率,单位KW ;n是电机转速,单位r/min 3、制动电阻计算公式能耗制动电阻的阻值可由下式计算:RR BB=U D20.1047(T B−0.2T M)n1U取值700V;T B是制动力矩,单位是N•m(牛米);n1是减速开始时的速度;R B D是制动电阻阻值;P 是电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW);n 是额定转速,单位是转每分(r/min);T M是电机的额定转矩,单位是N•m能耗制动电阻的功率,按长期工作制考虑时计算如下:P LO≈U D2/R B根据实际工况,可以适当减小制动电阻R B的功率,一般按上式计算功率的约1/3进行选择。
若想增加制动力矩,可以适当减小制动电阻阻值,同时应放大其功率。
制动电阻快速取值法:【R min=U D/I MN】≤R B≤【R max=2U D/I MN】150%的制动力矩 80%的制动力矩R B――制动电阻阻值U D――直流电压(通常按680V计算)R Min――制动电阻最小取值I MN――电动机额定电流(实际取变频器的额定电流) R Max――制动电阻最大取值节能计算公式水泵:一、挡板调节电机的功率:电机的输入功率P为:P=1.732×U×I×co s∮电机的输出功率Pn(轴功率)=额定功率电机的效率n1=电机的输出功率/电机的输入功率=P1/P=η流体力学三定律可知:Q1/Q2=n1/n2; H1/H2=(n1/n2)2; P1/P2=(n1/n2)3; P=H×Q式中:Q1、H1、P1—水泵在n1转速时的水量、水压、功率;Q2、H2、P2—水泵在n2转速时相似工况条件下的水量、水压、功率。
变频器电路中的制动电路
变频器电路中的制动控制电路一、为嘛要米用制动电路?因惯性或某种原因,导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时,此时电机由“电动”状态进入“动电”状态,使电动机暂时变成了发电机。
一些特殊机械,如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等,风机等当电动机减速、制动或者下放负载重物时,因机械系统的位能和势能作用,会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速,电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压,并由互感作用,使定子绕组中出现感生电流——容性电流,而变频器逆变回路两端并联的二极管和直流回路的储能电容器,恰恰提供了这一容性电流的通路。
电动机因有了容性励磁电流,进而产生励磁磁动势,电动机自励发电,向供电电源回馈能量。
这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。
此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流,馈入变频器的直流回路,使直流回路的电压由左右上升到六、七百伏,甚至更高。
尤其在大惯性负载需减速停车的过程中,更是频繁发生。
这种急剧上升的电压,有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块,造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。
因而制动单元与制动电阻(又称刹车单元和刹车电阻)常成为变频器的必备件或首选辅助件。
在小功率变频器中,制动单元往往集成于功率模块内,制动电阻也安装于机体内。
但较大功率的变频器,直接从直流回路引出、端子,由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。
—例维修实例:一台东元变频器,因模块炸裂送修。
检查、相模块俱已损坏,驱动电路受强电冲击也有损坏元件。
将模块和驱动电路修复后,带电机试机,运行正常。
即交付用户安装使用了。
运行约一个月时间,用户又因模块炸裂。
检查又为两相模块损坏。
这下不敢大意了,询问用户又说不大清楚。
到用户生产现场,算是弄明白了损坏的原因。
原来变频器的负载为负机,因工艺要求,运行三分钟,又需在秒内停机。
采用自由停车方式,现场做了个试验,因风机为大惯性负荷,电机完全停住需接近分钟。
变频器制动方法与原理
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理1 引言在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中,当电动机减速或者拖动位能负载下放时,电动机的实际速度将高于旋转磁场的旋转速度。
为了使电动机的实际速度与给定速度相符,就必须采取制动措施。
异步电动机的制动方法有再生发电制动、直流制动和机械抱闸制动。
而机械抱闸制动直观,这里不做介绍,只介绍前面两种电气制动方法。
为了便于介绍电气制动的原理与方法,首先回顾一下,异步电动机的运行原理。
2 异步电机运行原理众所周知,异步电动机的定子上装有一套在空间上对称分布的三相绕组AX、BY、CZ如图1所示。
当给这三相绕组通以交流电时, 则在定转子气隙中产生磁场。
此磁场在任何瞬间都是三相绕组各磁场的总和。
通过右手定则对图1中不同瞬间电流与磁场方向的关系可知,合成磁场FΣ的方向与电流为最大值那一相绕组的轴线方向一致。
因此随着电流最大值依次由A相→B相→C相→A相等顺序变化,合成磁场的方向也依次指向A相→B相→C相→A相等各相绕组的轴线方向。
这就是说,这个合成磁场是一个“旋转磁场”。
其旋转速度n0(同步转速)与交流电源频率成正比,而与磁场极对数成反比。
图1 旋转磁场形成由于旋转磁场的作用,转子导体切割磁场磁力线而产生感应电势,这个感应电势使闭合的转子导体产生电流,通电导体在磁场中又受到一个力的作用,这个作用在导体上的力,将使异步电动机旋转,其某一瞬间情况如图2所示。
根据右手定则可知转子闭合导体电流的方向。
再根据左手定则可知转子导体受力方向。
此作用力产生的转矩XTD将克服阻力矩Mfz,使电机加速到电动力矩等于阻力矩为止。
图2 旋转力矩形成3 电气制动的方法与原理采用通用变频器供电的异步电动机电气制动有直流制动与再生发电制动(能耗制动)两种。
现就这两种制动方法与制动原理分述如下。
3.1 直流制动直流制动是使变频器向异步电动机的定子任意两相通以直流电,异步电动机便处于能耗制动状态。
交直流调速系统与应用复习(大专)
外部操作模式通常为出厂设定。这种模式通过外接的起动开关、频率设定电位器等产生外部操作信号,控制 变频器的运行。外部频率设定信号为0-5V、0-10V或4-20mA的直流信号。起动开关与变频器的正转起动STF 端/反转起动STR端连接,频率设定电位器与变频器的10、2、5端相连接,采用外部操作模式时,可通过设 定“运行操作模式选择“”参数Pr.79=2或0来实现。 12.变频器外接开关量控制信号的类别 外接模拟量给定、外接数字量给定、外接脉冲给定、通讯给定。
为了调节频率时不降低转矩,应保持电动机磁通恒定。 额定频率以下,恒磁通(恒转矩)变频调速,电压与频率成线性关系。 额定频率以上,恒功率(恒电压)变频调速,电压恒定在额定值不变。系统的组成 位置检测器、电压比较放大器、可逆功率放大器、执行机构。 8.转速变换用于 转速反馈,反映与转速成正比的电压信号。 9.调节器I的功能 消除自控系统的余差。 10.频率给定信号,模拟给定量,模拟给定方式 频率给定信号就是提供给变频器用于改变频率的信号。 模拟量给定中通常采用电流或电压信号,常见于电位器、plc等控制回路。电流信号一般指4~20ma。电压信 号一般指0~5v、0~10v。通过外接给定端子从变频器外部输入。 模拟量给定方式即通过变频器的模拟量端子从外部输入模拟量信号(电流或电压)进行给定,并通过调节模 拟量的大小来改变变频器的输出频率。 11.什么是外部运行操作模式
1.名词解释 STF:正转启动、STR:反转启动、RH:高速、RM:中速、RL:低速。 2.变频器参数 P1:频率上限、P2:频率下限、P3:电机额定频率、P4:RH闭合频率、P5:RM闭合频率、P6:RL闭合频 率、P7:加速时间、P8:减速时间、P9:额定电流、P73:模拟量输入选择、P79:运行模式选择(1PU运行 模式,2外部运行模式)、P24~26:组合频率。 3.变频器的运行方式 正反转运行、多段速运行、自动频率调整。 4.变频器制动 能耗制动、直流制动、回馈制动。 5.交流异步电动机转速公式
变频器能耗制动
一、能耗制动1.1、能耗制动概况从高速到低速(零速)----这时电气的频率变化很快,但电动机的转子带着负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势E>U(端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来, 但由于变频器是交—直—交主电力,AC/DC整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结果造成主电路电容器二端电压升高,称泵升电压,当超过设定上限值电压700V 时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的。
1.2、技术参数1.2.1、制动方式:自动电压跟踪方式;1.2.2、反映时间:1ms以下有多种噪声;1.2.3、电网电压:300-460V,45-66Hz;1.2.4、动作电压:700V直流,误差2V;1.2.5、滞环电压:20V;1.2.6、制动力矩:通常130%,最大150%;1.2.7、保护:过热,过电流,短路;1.2.8、滤波器:有噪声滤波器;1.2.9、防护等级:IPOO;(注:通常这类制动器方式是不需要另外控制,是制动单元自动完成,其制动触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。
制动时间往往不可以直接调整,可以通过变频器的减速时间间接控制。
)1.3、制动电阻计算方法制动力矩制动电阻92% R=780/电动机KW100% R=700/电动机KW110% R=650/电动机KW120% R=600/电动机KW注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流,否则要损坏器件;③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值。
关于变频和伺服制动电阻的选型
2、在一个机床改造项目中(正在进行),一个进给轴用了蒙德主轴MF5。5KW伺服驱动器(搞机械的副总钦定,这个选型俺没过问),用森力玛主轴伺服电机3。7KW,2000-8000转,厂家发来伺服同时配置了40欧1600W铝壳电阻。
3、在此机床改造项目中,另外一个进给轴为1。5KW6极变频电机,我选了2。2KW伟创矢量变频(据说伟创刚出矢量,俺就拿来当螃蟹吃),制动电阻厂家建议配置250欧300W,咨询伟创之后,对方没有给出非常详细的理论或计算公式。俺不满足,思考后自己配置电阻175欧500W电阻。
计算得到:制动电阻R=700/P (制动电阻值=700/电机千瓦数)
电阻功率计算基准: 电机再生电能必须能被电阻完全吸收并转为热能释放 Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4 近似为Q=P×Kc 因此得到:
电阻功率Q=电动机功率P×制动频度Kc 制动单元安全极限: 流过制动单元的电流值为700/R
44.4 < R ≤ 88.9
选择电阻阻值要选择市场上能够买到的型号和功率段为宜,选择阻值75欧。
根据实际的情况可以在计算的数值功率上适当的扩大。
”
要选取制动电阻的参数,步骤参考如下:
1.确定电机允许的100%的制动电流,那么以楼主问题为例,75kW的电机,制动电流大约是150A左右,这是一个经验的估算,一般情况下,可以认为电机的功率乘以2即为电机的额定电流(交流异步电机而言);
现在用一个例子来说明制动使用率的概念:10%的制动频率可以这样理解,如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100%的功率,那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
2 制动单元动作电压准位
变频器制动电阻选型必知
变频器制动电阻的安装和配线注意 事项
• 制动电阻是一个发热体,因此,安装的要 点如下:(1)安装位置制动电阻不能和变频 器装在同一个控制柜内,以免使变频器受 热。也不要太靠近其他怕热的设备,以免 影响其他设备的正常运行。制动电阻也不 要和变频器离得太远,一般应在5m以内, 最多也不要超过10m。(2)电阻柜的设计电阻 柜应充分考虑制动电阻的散热。必须有足 够的空间;其次是要有散热孔。对于接通 比较频繁的制动电阻,还应配置散热风扇。
• 电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由 于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网,仅靠变频器本 身的电容吸收,虽然其他部分能消耗电能,但电容仍有短时间 的电荷堆积,形成“泵升电压”,使直流电压升高。过高的直 流电压将使各部分器件受到损害。因此,对于负载处于发电制 动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生 能量的方法:能耗制动和回馈制动。
能耗制动的工作方式
• 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加 放电电阻单元组件,将再生电能消耗在功 率电阻上来实现制动。这是一种处理再生 能量的最直接的办法,它是将再生能量通 过专门的能耗制动电路消耗在电阻上,转 化为热能,因此又被称为“电阻制动”, 它包括制动单元和制动电阻二部分。
制动电阻
• 制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式 消耗的载体,它包括电阻阻值和功率容量两个 重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹 电阻和铝合金电阻两种:前者采用表面立式波 纹有利于散热减低寄生电感量,并选用高阻燃 无机涂层,有效保护电阻丝不被老化,延长使 用寿命;后者电阻器耐气候性、耐震动性,优 于传统瓷骨架电阻器,广泛应用于高要求恶劣 工控环境使用,易紧密安装、易附加散热器, 外型美观。
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、能耗制动1.1 、能耗制动概况从高速到低速 (零速) -- 这时电气的频率变化很快, 但电动机的转子带着 负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势 E>U (端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相 反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来 , 但由于变频器是 交一直一交 主电力,AC/DC 整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结果造成主电路电容器二端电压升高, 称泵升电压 ,当超过设定上限值电压 700V 时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动 能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V )时即断.这种制动方法属 不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的 。
1.2 、技术参数自动电压跟踪方式;1ms 以下有多种噪声;300-460V , 45-66Hz ;700V 直流,误差2V ;20V ;通常 130%,最大 150%;护: 过热,过电流,短路;1.2.8 、滤波器:有噪声滤波器;1.2.9 、防护等级: IPOO ;(注:通常这类制动器方式是不需要另外控制,是制动单元自动完成,其制动 触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。
制动时间往往不可以 直接调整,可以通过变频器的减速时间间接控制。
)1.3 、制动电阻计算方法 制动力矩 92%100%110%120%制动电阻R=780/电动机KW R=700/电动机KW R=650/电动机KW R=600/电动机KW注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②不可以使制动 单元的工1.2.1 、制动方式 1.2.2 、反映时间 1.2.3 、电网电压 1.2.4 、动作电压 1.2.5 、滞环电压 1.2.6 、制动力矩 1.2.7 、保作电流大于其允许最大电流,否则要损坏器件;③制动时间可人为选择;④小容量变频器(<7.5KW)—般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值。
1.4 、电阻功率计算方法制动性质电阻功率一般负荷W(Kw)二电阻KV X10%频繁制动(1分钟5次以上)W(Kw)= 电阻KW X 15%长时间制动(每次4分钟以上)W(Kw)=电阻KW X 20%1.5、制动电路对低压变频器来说其主电路模式几乎是统一的电压型,交-- 直-- 交电路,它由三相桥式整流,即AC/DC滤波电路的电容器C1及C2,制动电路由晶体管T及电阻R和二级管Z 组成的主控电路,三相式逆变IGBT组成为DC/AC1.6、驱动电路介绍1.6.1、大功率T:可用GTF或IGBT均可,其主要参数选择如下161.1、击穿电压UCEO=1000即可;161.2、集电极最大电流:按正常电压下,流经RB的电流二倍,即ICM>2 X UD/R1.6.1.3 、其它参数如放大倍数,开关时间等军无严格要求;1.6.2、驱动电路—可用集成电路组成亦为可用分立元件组成图1,图中VD5-VD8 上的电压将为GTR提供反向偏置,工作过程是,当光藕VL得到信号而导通时,则V1导通且饱和,V2随即导通V3截止,使GTR^通,既有制动电阻流经RB 当VL失去信号而截止时,V1截止,随即V2截止,V3导通,GTR因反向偏而截止,这样多次反复将动能变电能,消耗在制动电阻RB上,以发热方式损耗;1.6.3、工作信号的取出一般均取直流电压作信号图2。
当UD超过限值(如700V)时,比较器的输出为“ +”,贝比藕VL输出信号电流,再推动驱动电路,实现能耗制动工作状态,当如UD<如608V)下限值时,比较器的输出为“一”,贝比藕VL输出无电流,这时驱动电路不工作,处于不制动工作状态;164、保护电路---电阻RB的标称功率比实际消耗的电功率小得多,因此电阻若通过电时间过长,必导致过热损坏,所以要有热保护,其方法有用热继电器,热敏电阻,温度开关等;1.7 、主要应用场合能耗制动的不足,是在制动过程中,随着电动机转速的下降,拖动系统动能也在减少,于是电动机的再生能力和制动转矩也在减少,所以在惯性较大的拖动系统中,常会出现在低速时停不住,而产生“爬行”现象,从而影响停车时间的延长或停位的准确性;仅适用一般负载的停车,但有较大能量损耗,停位不准确,然而电路简单,价格较低;二、直流制动(又称DC制动)1 、直流制动概况在步电动机定子加直流电压,此时变频器的输出频率为零,这时定子产生静止的恒定磁场,转动着的转子切割此磁场产生制动力矩,迫使电动机转子较快的停止,这样电动机存诸的动能换成电能消耗于步电动机的转子电路中。
2、主要应用场合2.1、需要准确停车的场合;2.2、用于阻止起动电动机由于外因引起的不规则自动旋转,例:风机,由于风管的拨风造成压差,而迫使风叶的自由旋转,甚至可能反转,故起动变频器前,先要保证拖动系统从零速开始起动,即先实施直流制动,到领速后方可起动的条件,尤其对中大型风机更为严重必要。
3、直流制动三个要素:3.1、直流制动电压值,实质是在设定制动转矩的大小,显然拖动系统惯性越大,UDB 值该相应大些,一般直流电压在15-20%左右的变频器额定输出电压约为60-80V,有的用制动电流的百分值,当然vIN额定值的。
不同的变频器提供不同的选择,也有的变频器提供两种选择供选择。
3.2、直流制动时间TDB即是向定子绕组通入直流电流的时间,它应比实际需要的停机时间略长一些,亦可人为选择的。
3.3、直流制动起始频率fDB,当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动,这与负载对制动时间的要求有关,若并无严格要求情况下,fDB 尽可能设定得小一些。
3.4、制动全过程中可把高速段采用能耗制动,低速段采用直流制动,二者配合使用,这样既能快速成制动,又可准确停车,并防止低速爬行现象。
4、定子绕组通入直流电流的方式:4.1定子三相绕组中通入直流电流,这时6个IGBT中只要三个处于工作状态,且这3个应位于不同桥臂不同侧。
即不能均为上管或下管,其余3个一直处于关断状态。
触发信号的占空比可以根据调制度进行调节。
4.2定子二相绕组中通入直流电流,这时只有2个位于不同桥臂不同侧的IGBT 处于工作状态,其余都有处于关断状态。
不论上述何种电路都存在当定子绕组中通入直流电电流的方向同定子原来的电流向相反,导致发生较大的第di/dt, 这时可能产生冲击电流,出现过流保护跳闸现象,解决方法是使通入前的电压相位角要记下,通过软件方法,使通入电流前、后的电流方向的一致,这是必须的。
5、一般变频器使用直流制动后,当工作完成即不再向定子绕组通直流电就完事了,没有去剩磁控制环节;咼档变频器有退去剩磁控制环节,以免在正常逆变器工作时,对电动机运行时,因剩磁作用,产生不良的影响。
三、能量回馈1、回馈制动概况当电动机功率较大(》100KW以上),设备转动惯性GD2较大,且是反复短时连续工作制从高速到低速的降速幅度较大,且制动时间亦较短,在这样使用过程中,为减少制动过程的能量损耗,将动能变为电能回馈到电网去,以达到节能功效,只要使用胃L量回馈制动装置就可。
2、回馈制动条件2.1、电动机从高速fH到低速fL减速过程时,频率可突减,但因电动机的机械惯性影响使转差S<0,电动机处于发电状态,这时的反电势E>U (端电压)。
2.2、从电动机在某一个fN运行,需要停车至fN=0,在这个过程电动机同样出现发电运行状态,这进反动势E>U端电压。
2.3、位能(或势能)负载,如起重机吊了重物下降时,出现实际转速n>n0同步转速, 这时也出现电动机发电运行状态,当然E>U是必然的。
3、回馈制动原理一般变频器其桥式整流电路是三相不可控的即AC/DC因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递,一种最有效的办法是采用有源逆变技术,即将再生电能逆变为与电网同频率,同相位的交流电回送电网,从而实现制动。
通过电流追踪型PWM8流器组成方式,容易实现功率的双向流动,且具有很快的动态响应速度,同时这样的拓补结构使得我们能够完全控制交流电侧和直流侧之间的无功和有功的交换,且效率可高达97%经济效益较大,热损耗为能耗制动的1%现时不污染电网,所以特别适用于需要频繁制动的场合,电动机的功率亦较大,这时节电效果明显,按运行的工况条件不同平均约有20%勺省电效果。
四、共用直流母线方式的回馈制动共用直流母线方式的再生能量回馈系统。
对于频繁启动、制动,或是四象限运行的电机而言,在制动过程不仅不影响系统的动态响应,可以将制动产生的再生能量进行充分利用,从而起到既节约电能又处理再生电能的功效。
(注:共直流母线方式,适用于可以联动的多负载系统。
一个或者多个负载产生的电能,可以被另外的负责直接消耗。
消耗不了的才通过整理单元回馈至电网。
)4.1、工作原理我们知道通常意义上的异步电机多传动包括整流桥、直流母线供电回路、若干个逆变器,其中电机需要的能量是以直流方式通过PW逆变器输出。
在多传动方式下,制动时感生能量就反馈到直流回路。
通过直流回路,这部分反馈能量就可以消耗在其他处在电动状态的电机上,制动要求特别高时,只需要在共用母线上并上一个共用制动单元即可。
在实际的应用中,多传动的系统造价高、品牌少,也往往使用在钢铁、造纸等高端市场。
以此参照到众多的制动小系统应用,也不失为一种效率好、节能高的制动方式。
处于电动状态的电机M1上的变频器VF1与电网连接,电机M2的变频器VF2 则通过共用直流母线方式与VF1的母线相连。
在此种方式下,VF2仅做为逆变器在使用,M2处于电动时,所需能量由交流电网通过VF1的整流桥获得;M2处于发电时,反馈能量通过直流母线由M2的电动状态消耗。
4.2、应用范围共用直流母线的制动方式可典型应用于造纸机械、印刷机械、离心分离机以及系统驱动等。
在这些应用中,有一个共同的特点:即处于发电状态的M2的容量远远小于处于电动状态的M1的容量,而且当M1的电动状态停止时(即变频器VF1待机),M2的发电状态随即转为电动状态。
这样,直流母线电压就不会快速升高,系统始终处于比较稳定的状态。
(在轮胎吊上运用广泛)4.3、制动特点采用共用直流母线的制动方式,具有以下显著的特点:4.3.1、节能:电机制动时回馈的能量可以被利用,所以比较节能,特别是对起重机等升降设备而言更具有节能优势;4.3.2、设备功率因素较高:因为电机能够回馈能量,无功功率损失小,所以设备功率因素较高,可达95%以上;4.3.3、瞬间停电不一定导致变频器跳闸停机:这是因为一些设备在瞬间停电时可能正处于制动(发电、回馈能量状态),所以瞬间停电干扰对设备的影响就没有那么大;4.3.4、电网谐波较低:共用直流母线平衡了变频器的直流母线电压,设备启动、停止时对电网的冲击也低;4.3.5、可以急降速:不存在制动电阻消耗能量,因为电机在停机时成了发电机,能量回馈到直流母线上了;(在起重机上机构负载是发生变化的,因此这种状态还是达不到的,而且在母线侧还是要配备制动单元防止母线电压过高危害设备和作业安全)4.3.6、允许频繁起动操作:因为有共用直流母线的存在,设备启动、停止时对电网和电气设备的冲击也减小了,因此允许频繁起动操作;4.3.7、多台变频器不需要相同的额定功率:各电机也不需要相同功率,但差别不要过大,最适合比例连动多台控制;4.3.8、可以驱动三相永磁同步电机。