变频器电气制动办法探索
变频调速系统快速制动方法
变频调速系统快速制动方法现代机电一体化技术的发展,使得变频调速系统在工业生产过程中得到了广泛的运用。
变频调速技术可以有效地控制电机的运行速度、节省能源、降低投入,是智能控制的重要组成部分。
然而,变频调速系统的制动是一个比较复杂的问题,如何有效地实现快速制动,是当前变频调速系统技术研究的一个重要内容。
变频调速系统快速制动的方法有多种。
首先,通过改变系统参数来实现制动。
可以通过调节电机的电压、频率等参数,从而改变电机的转矩、转速,从而实现制动。
此外,还可以通过采用磁滞制动器来实现制动。
磁滞制动器是一种电力技术,具有快速制动的特点,可以在短时间内实现制动。
此外,还可以采用转子抗过载保护来实现制动。
当变频调速系统受到外力超载或惯性超载时,转子抗过载保护机制可以及时削减电机的转矩,实现快速制动。
此外,还可以采用内置逆变器制动技术,内置逆变器可以根据电压调节电机转矩,从而实现快速制动。
最后,可以采用智能自动制动技术来实现快速制动。
智能自动制动可以根据制动时间,自动调节电机的转矩,从而实现快速制动。
变频调速系统快速制动是一个比较复杂的问题,要解决这一问题,除了上述的常用制动方法外,还可以与其它技术相结合,例如:通过分布式智能传感器,比如可检测电机的状态,从而辅助制动控制;采用伺服控制技术,实现更快更精确的制动控制;采用电压有效值控制系统,从而降低制动拖动力。
总之,变频调速系统的快速制动是一个比较复杂的技术问题,需要综合运用多种技术手段,才能更加有效地实现快速制动。
变频调速系统快速制动的技术研究还处于萌芽阶段,仍有许多空间来探索和改进,以期在未来不断改善变频调速系统的快速制动技术。
随着工业技术的不断发展,变频调速系统在工业生产过程中发挥着越来越重要的作用,因此,变频调速系统快速制动技术的研究也将会被广泛应用,为智能控制系统的发展提供技术支持。
变频器应用中制动问题
变频器应⽤中制动问题变频器应⽤中制动问题的研究1 引⾔在变频器的使⽤中,经常遇到需要制动的场合,如⼤惯性负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动的同步控制及负载的突变等。
如何根据负载情况选择制动⽅案经常让客户难以选择。
本⽂针对此问题,对制动问题进⾏了⽐较深⼊的探讨。
2 制动问题的实质制动问题的实质在于机械能转换为电能,电能储存在变频器的中间环节电解电容中,制动⽅案就是如何保证中间环节电解电容的电压不超过变频器允许的范围。
因此,解决制动问题的⽅法有⼆: ⼀是改变系统控制策略,避免电机出现机械能转换为电能,从源头上消除能量的持续累积;⼆是将不断积累的能量通过系统内部交换或者⼀定的渠道泻放掉,即采⽤共⽤直流母线、能耗制动或者再⽣回馈制动等策略。
3 解决制动问题的系统控制策略(1) 加减速时间调整对于单台⼤惯性负载,在加减速过程中,在没有添加制动单元的时候,容易出现动态过电压保护,在⼯艺许可的前提下,可以将加减速时间调节到在最重负载时,也不出现过电压的更长⽔平,保证⼀定的安全余量。
⼀般变频器中,均有失速过电压保护功能,建议在⽆制动单元的时候,将此功能打开,可以避免加减速时间不合适造成的保护。
(2)控制⽅式的改变对于重负载,快速起制动的场合,可以将v/f控制的变频器更换为⽮量控制变频器,要求更⾼的场合,可以采⽤加pg的⽮量控制变频器,可以⼤⼤提⾼电机的驱动能⼒,保证电机速度与变频器频率的⼀致性,减少失速过电压的发⽣机会,并提⾼功率因数和运⾏效率,减少电机的发热。
(3)控制功能的灵活应⽤对于个别要求快速制动的场合,可以采⽤⾃由停车的⽅法外加机械抱闸来解决。
下垂控制是解决同步和动态负荷分配的简单有效的控制⽅式。
如造纸机械中压光机的控制。
由于压光机中两个压辊的线速度客观上存在差异,会造成两者中间的⼀个长期处于发电状态,如果加⼯物料厚度或者前级的牵引⼒发⽣变化,则可能造成变频器的负载突变,容易出现过电流、过电压保护。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理变频器是一种能够改变输电频率的电子装置,常用于调节交流电机的运行速度。
在交流电机中,为了能够实现运行速度的控制,通常需要使用变频器进行制动。
变频器制动方法主要包括电阻制动、逆变制动和反接制动。
1.电阻制动:电阻制动是通过在电机电源回路中增加一个电阻来增加电路的电阻值,从而实现制动的方法。
当制动时,电阻的阻值会逐渐增加,使电路中的电流减小,进而减小了电机的转速。
电阻制动主要用于快速制动和刹车等需要快速停车的应用场景,例如电梯等。
2.逆变制动:逆变制动是通过变频器反向变频输出来实现制动的方法。
在逆变制动过程中,变频器逆向输出变频信号,以降低电机的转速。
逆变制动相对于电阻制动具有更好的性能和控制效果,可以实现精确的控制和制动。
逆变制动适用于对转速要求较高的应用场景,例如卷筒、测试架等。
3.反接制动:反接制动是在变频器输出电路中反接一个较低的电源电压,通过减小电机的输入电压来实现制动的方法。
反接制动的原理是改变电机供给电源的电路连接方式,在短时间内将电机的输入电压降到一个较低的值,从而实现制动。
反接制动适用于一些特殊的应用场景,例如连续运动的装置,可在不需要停机的情况下实现制动。
变频器制动的原理是通过控制变频器输出电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器通过调节输出电源的频率和电压,可以实现对电机的精准控制,从而实现加速、减速和制动等操作。
在制动过程中,变频器会根据设定的制动参数,控制输出电源的频率和电压变化,通过改变电机的输入电压和频率,来实现制动。
-输出频率和电压的控制:通过调整变频器的输出频率和电压,可以改变电机的转速。
在制动过程中,频率和电压会逐渐降低,从而减小了电机的输入功率,实现制动效果。
-制动参数的设定:变频器可以通过参数设定实现对制动过程的控制。
可以根据实际需要设定制动的时间、制动的过程曲线等参数,从而实现不同形式和效果的制动。
-制动模式的选择:变频器通常具有多种制动模式可供选择,可以根据实际需要选择合适的制动模式。
变频器的电气制动
变频器的电气制动电气制动概况众所周知变频器的电气制动方法有三种:能耗制动,直流制动,回馈〔再生制动,其性能及特点如下所列:制动方式制动力矩能量去路效果经济性适用功率适用场合及特点能耗制动≤80%加强式达130-350% 消耗电阻上发热浪费差50KW 一般要求的制动设备上制动力矩不平衡有冲击,有低速爬行可能直流制动80-100% 动能变电能产生制动力矩浪费差50-100KW 要求平稳无冲击,停车精确,例针织、缝纫、起重、提升机、启动前先停车,例大型风机回馈〔再生制动80-150% 动能变电能回馈电网回收好>100KW 适用离心机、清洗机等尤其高低速交叉,正反转交替高速与低速差值很大,并可四象限运转I、能耗制动1、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,但由于通常变频器是交—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.2、技术性能制动方式自动电压跟踪方式反映时间1ms以下有多种噪声电网电压300-460V,45-66Hz动作电压700V直流,误差2V滞环电压20V制动力巨通常130% ,最大150%保护过热,过电流,短路滤波器有噪声滤波器防护等级IPOO3、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.4、电阻功率计算方法:制动性质电阻功率一般负荷W<Kw>=电阻KWΧ10℅频繁制动〔1分钟5次以上W<Kw>=电阻KWΧ15℅长时间制动〔每次4分钟以上W<Kw>=电阻KWΧ20℅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R8和二级管Z组成的主控电路,三相式逆变IGBT 组成为DC/AC,6、驱动电路介绍A大功率T:可用GTR或IGBT均可,其主要参数选择如下击穿电压UCEO=1000V即可集电极最大电流:按正常电压下,流经RB的电流二倍,即ICM≥2ΧUD/R 其它参数如放大倍数,开关时间等军无严格要求.B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导通,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.C、工作信号的取出:一般均取直流电压作信号图2。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理变频器是一种对电机进行调速的设备,通过调节电源的频率和电压,可以实现对电机进行精确的调速和控制。
变频器制动是指在一定的时间内将电机从运动状态转变为静止状态的过程,并实现快速、平稳的制动效果。
下面将详细介绍变频器制动的方法和原理。
1.电流制动电流制动是通过控制电机的电流大小和方向实现制动效果。
在电机运行过程中,通过调整变频器的输出电压和频率,控制电机的电流达到提前设定的负载电流值,从而实现电机的制动和停止。
电流制动可以分为负载电流制动和电压电流双重制动。
负载电流制动是指通过降低输出电压和频率,使电机的电流达到制动所需的负载电流大小,实现减速和停止。
电压电流双重制动则是在负载电流制动的基础上,通过改变电机的电源电压和频率,使电机电流瞬间变化,实现更快速的制动效果。
2.电压制动电压制动是通过调节变频器的输出电压来实现制动效果。
当电机在高速运行状态下需要立即停止时,可以通过降低输出电压,使电机所受到的转矩降至零,实现快速制动和停止。
电压制动可以分为恒压制动和递减压制动。
恒压制动是指在电机运行过程中,通过保持输出电压不变,使电机的电流逐渐降低,从而实现制动效果。
递减压制动则是在恒压制动的基础上,通过逐渐降低输出电压的大小,使电机转速逐渐降低,实现更平稳的制动效果。
3.逆变器制动逆变器制动是通过逆变器的输出短路和制动电阻等方式实现制动效果。
在电机运行过程中,通过控制逆变器的输出电流和电压,使电机受到额外的制动负载,从而实现快速、平稳的制动效果。
逆变器制动可以分为短路制动和制动电阻制动。
短路制动是通过逆变器输出瞬间短路电流,实现电机的快速制动和停止。
制动电阻制动则是通过将逆变器的输出电流通过制动电阻进行消耗,实现平稳的制动效果。
在变频器制动过程中,首先要将电机的输出电流降低至制动负载电流大小,然后通过改变电源的频率和电压,实现电机的制动效果。
制动过程中需要根据实际工况和制动要求,选择合适的制动方法和参数,确保制动过程平稳、安全。
常用变频器的制动方式有哪几种?
常用变频器的制动方式有哪几种?
常用的变频器制动方式有四种。
1、能耗制动:能耗制动方式通过斩波器和制动电阻,利用设置在直流回路中的制动电阻来吸收电机的再生电能,实现变频器的快速制动。
2、回馈制动:回馈制动方式是采用有源逆变技术,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。
实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。
3、直流制动:直流制动,一般指当变频器输出频率接近为零,电机转速降低到一定数值时,变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流,形成静止磁场,此时电动机处于能耗制动状态,转动着转子切割该静止磁场而产生制动转矩,使电动机迅速停止。
可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
4、直流回馈制动:共用直流母线回馈制动方式的原理是: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;共用直流母线回馈制动方式可分为共用直流均衡母线回馈制动和共用直流回路母线回馈制动两种方式。
变频器电气制动方式探讨及在煤矿上的应用
击
停 , 车精确的设备。
停车 。
>100kW 高低速交叉 ,正反 能 四象 限 运行
转交 替高 速与 低速 差值 很
, 提高 系 统 的
大 的设 备
。
效率 ,控制复杂 ,成本较高 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 能耗 制动及 原理 电动机在停止过程 中,由于转子带着负载 (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 ,结果 造成 主电路 电容器二 端 电压 升高 ,当超 过设定 上限值 电压 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 电流 ,从而将动能变热能消耗 ,电压 随之 下降 ,待到设定 下 限值 时 即断。这 种制 动方法 属不 可 控 ,制动力 矩有波 动 ,制动时间可人为设定(见 图 1)。
当电动机工作在 电动状 态时 ,整 流控 制单 元产 生 高频脉 冲控制 整流侧 的 IGBT的开通 和关断。IGBT的 开通 和关 断与输入电抗器共 同作用 产生了与输入 电压 相位一致的正弦 电流波 形 ,这样 就消 除了二 极管整 流 桥产生的高次谐波。此时能量从 电网经 由整 流 回路和 逆变 回路流向电机。
输入电抗墨 串☆ 电 耻 啼啼
输
— __1 电 耻 阻 J 卜
串啼啼 电 耻 啼
图 2 直 流 制 动原 理 图
由以上可以看 出,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 速制动 ,又可准确停 车 。 2.3 回馈 再 生制 动 2.3.1 制 动原 理
变频器电路中制动电路分析
变频器电路中制动电路分析变频器电路中的制动电路是一种用于实现电机制动的电路。
在变频器工作过程中,为了确保电机能够在停机时立即停止转动并防止负载惯性产生超速而损坏电机等情况,通常需要使用一个制动电路来实现电机的快速制动。
制动电路通常由制动电阻、电容和相关的控制电路组成,下面我们将对制动电路进行详细的分析。
制动电路主要起到消除电机转子自转动惯性的作用。
当电机停电后,制动电路会通过电阻Rb和电容Cb来进行电流和能量的消耗,从而使电机停止转动。
制动电阻起到消耗电机转动时产生的剩余能量的作用,通常采用低阻值的电阻来实现。
电阻的选择应根据电机的功率大小和转子惯性来确定。
电阻的值过大会导致电机停机时间过长,过小则可能无法达到有效的制动效果。
制动电容主要用来提供制动电阻Rb所需的能量,其容值应根据电阻的阻值来确保在制动过程中能够提供足够的电能。
一般情况下,电容值越大,电能的存储量越大,制动效果越好。
制动电路的控制电路通常由电机变频器内部的控制芯片或者外部控制器来实现。
控制电路会根据电机的实际工作状态来判断是否需要进行制动,并控制制动电路的开关,使制动电路在合适的时间起作用。
制动电路的开关一般由功率半导体器件,如晶闸管、继电器等来实现。
制动电路的设计需要考虑多个因素,如电机的功率、转子惯性、制动时间的要求、制动电容和电阻的选择等。
在实际应用中,需要根据具体的电机和变频器的参数来选择合适的制动电路,以实现电机的快速制动。
总结起来,制动电路是变频器电路中非常重要的一个部分,它能够在电机停机时快速制动,确保电机的安全运行。
制动电路的设计需要考虑电机的具体参数和工作要求,选择合适的电阻、电容和控制电路来实现电机的快速制动。
变频调速的电气制动方式及应用
变频调速的电气制动方式及应用第一篇:变频调速的电气制动方式及应用变频调速的电气制动方式及应用摘要:随着变频器在各种生产机械的应用越来越多,根据实际情况选择经济有效的制动方法与制动功能是设计交流变频调速系统十分重要的环节,也是设备安全运行的重要保证。
本文详细分析了变频调速的电气制动原理及制动电阻的选择计算,并对电气制动方式的不同种类及应用进行了详尽的介绍。
关键词:变频调速;电气制动;应用引言随着电力电子技术和自动化技术的不断进步和发展,各类低压变频器的性能也越来越先进,应用范围越来越广泛。
无论是在调速节能运行、提高生产效率、适应生产工艺要求、提高产品质量方面,还是在设备设计合理化和简单化、减少维护成本、改善和适应环境等方面都有了广泛的应用。
在变频器应用中,在使运动的机构减速或者停止、势能负载的下落拖动、多级传动的同步控制及应对负载的突变或在设备出现事故需要紧急停车时,都需要应用到变频器的制动方式。
根据实际情况选择经济有效的制动方法与制动功能不但是设计交流变频调速系统十分重要的环节。
也是设备安全运行的重要保证。
要对变频调速的制动方式进行合理的设置应用,就必须对变频调速制动控制的原理及应用范围足够的了解。
变频调速的电气制动原理及分类在通用变频调速系统中,当电动机减速或者拖动位能负载下降时,异步电动机将处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经异步电动机转化电能。
这种工作状态下,电动机处于再生制动状态,这种制动方式被称为再生制动。
在电动机处于再生发电制动状态时,逆变器的六个回馈二极管将产生的电能回馈到直流侧,此时的逆变器处于整流状态。
如果在标准型的变频器(网侧变流器为不控的二极管整流桥)中不采取另外的措施,这部分能量将导致中间回路的储电电容器的电压上升。
如果电动机的制动并不太快,电容器电压升高的值并不明显,一但电动机恢复到电动状态,这部分能量又会被负载重新利用。
但在频繁制动或负载为提升较重重物负载下降时,电容器的电压升高就会过快过大,变频器内的保护装置就会动作,对变频器进行过压保护。
最新-变频器电气制动办法探索 精品
变频器电气制动办法探索直流制动的要素1直流制动电压值与制动转矩成正比关系。
拖动系统惯性越大,电压值越大。
一般控制在直流电压在15~20左右,变频器额定输出电压约为60~80,这些可人为选择。
2直流制动时间,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。
3直流制动起始频率,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,制动起始频率尽可能设定得小一些。
由以上可以看出,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,这样既能快速制动,又可准确停车。
制动原理当电动机工作在电动状态时,整流控制单元产生高频脉冲控制整流侧的的开通和关断。
的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形,这样就消除了二极管整流桥产生的高次谐波。
此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机。
当电动机工作在发电状态的时候,电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线,当直流母线电压超过一定的值,整流侧能量回馈控制部分启动,将直流逆变成交流,通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网,达到节能的效果。
此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。
再生制动产生的影响及对策由于变频器整流以及逆变电路中使用了半导体开关元器件,在输入输出电压和电流中存在高次谐波成分,尤其是反馈过程中,把高次谐波反馈到供电线路,给电网带来不同程度的影响,引起电网电源波形畸变。
为了消除对电网的影响,可以采取以下措施1插入电抗器。
在变频器的整流侧插入直流电抗器或在输入端插入交流电抗器如图2,这样可以减少脉冲状的电流波形的峰值,改善电流波形。
2插入滤波器。
滤波器分为滤波器和有源滤波器两种。
滤波器是被动滤波器,由电抗和电容组成对高次谐波的共振电路,从而达到吸收高次谐波的目的。
有源滤波器的工作原理是通过对电流中的高次谐波成分进行检测,并根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反电位的电流,以此减少高次谐波。
变频器控制电动机进行电制动的原理
变频器控制电动机进行电制动的原理电制动是通过变频器控制电动机实现的一种制动方式。
变频器是一种能够改变电源频率而调整电动机转速的设备,利用它可以控制电机的运行状态。
在电制动过程中,变频器控制电机的转速使之与负载力矩相抵消,从而实现制动效果。
电制动的原理主要包括以下几点:1. 变频器调节电机速度:首先,变频器将电网电源的交流电转换为直流电,并通过机内的晶闸管逆变器将其转换为交流电信号。
然后,通过调节这个交流电信号的频率和幅值,变频器可以控制电动机的转速。
在电制动过程中,变频器降低电机的转速,使之产生与负载力矩相对抗的力矩,从而实现制动。
2. 负载力矩测量与反馈:为了实现电制动,需要测量负载力矩,即负载对电动机的阻力。
变频器通过测量电机的电流和转速,计算得出负载力矩。
然后,根据测量结果与设定的制动力矩进行比较,变频器可以调整电机的转速,以达到制动效果。
3. 动态反馈控制:电制动的过程是一个动态的过程,需要根据负载力矩的变化及时调整控制策略。
变频器不断检测负载力矩的变化,并根据实时的反馈信号进行调整。
通过动态反馈控制,可以使电制动过程更加精确和平稳。
电制动在实际应用中具有重要的意义和指导价值:1. 提高安全性:电制动通过降低电机转速实现制动效果,避免了摩擦制动所产生的磨损和热量,减少了制动过程中的能量损失,提高了制动的稳定性和安全性。
2. 节能环保:与传统的摩擦制动相比,电制动可以将电能转化为机械能进行制动,减少了摩擦所产生的热量和能量损耗,节约了能源,并减少了对环境的污染。
3. 控制精度高:通过变频器调节电机的转速,电制动可以实现对制动过程的精确控制。
变频器可以根据实时的负载力矩进行调整,确保制动过程的平稳和准确性。
综上所述,电制动是通过变频器控制电动机的转速实现的一种制动方式。
它通过负载力矩测量和动态反馈控制,提高了制动的安全性、节能性和控制精度。
电制动在电力、交通等领域具有广泛的应用前景,并具有重要的指导意义。
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理在现代工业生产中,电动机是非常重要的一种驱动设备。
而其中异步电动机则是最为常见的一种电动机。
因为它性价比高,使用广泛,但在实际生产中,电动机的正常运行必然会有一定的故障情况出现,如断电、过载、短路、堵转等等问题。
其中故障中较常见的故障是断电故障。
为避免向下游的设备造成影响,就需要及时对电机进行制动。
为了解决这种问题,就有了异步电动机电气制动的方法。
在这种方法中,变频器作为驱动源很受到关注。
一、制动原理电气制动是指通过改变电源的电压、电流或者变化负载等方式产生制动扭矩,停止电机的运动。
其制动原理基于碟式电机的感应电磁场。
碟式电机的定子线圈会在初始状态下通电产生磁场,随后,电机由于转子的运动而产生电动势,导致定子线圈中出现反电动势,并减小初始磁场大小。
因此,在电机正常运行时,电机的速度和电势大小成正比,而定子电流和电势大小成反比。
在电气制动时,会通过变化电源电压和电流的方式,在速度较高时产生较大的电磁制动力矩以达到减速停止的目的。
由于电机转速降低时,反电动势逐渐减小,同时转子产生的电势由于转速的减速而减小,因此,电流和电磁制动力矩也会减小。
当电机完全停止后,由于电机不再旋转,也不存在反电动势,此时电流和电磁制动力矩将变为零。
二、制动方法1. 直接制动法直接制动法是指直接将电机的电源断掉,以反向电动势的方式把电机渐进地制动到停止。
所谓反向电动势,指的是在电机运行的过程中,由于转子旋转而产生的电势,反向电势和正在通电的电磁场相反,这个现象被称为极性反转。
由于直接制动法的方式简单,所以操作也容易,但这种方式会给电机和下游设备带来很大的影响,同时也会存在一定的危险。
因此,在大多数情况下,直接制动法并不被推荐。
2. 减速制动法减速制动法是指通过牵引机自身电气特性产生制动力矩,将电机渐进地制动,达到停止的目的。
减速制动法的制动电流和电机的制动力矩都比较大,适用于对电机制动时,会产生闭锁力矩并且在较宽的速度范围内实现。
变频器电机制动
变频器电机制动电机在工业生产中扮演着重要的角色,其使用十分广泛。
然而,电机的制动问题一直以来都困扰着工程师们。
为了解决电机制动的难题,变频器作为一种常用的解决方案应运而生。
本文将探讨变频器在电机制动中的应用。
一、电机制动的问题在工业生产过程中,电机制动是很重要的环节。
传统的电机制动方法主要通过机械制动器或者电阻制动器实现,但这些方法存在一些问题。
首先,机械制动器需要占用更多的空间,增加了生产成本。
其次,电阻制动器存在能量消耗大、制动效果差等缺点。
因此,寻找一种新的电机制动方法变得极其重要。
二、变频器电机制动原理变频器是一种电力调节设备,通过调节电机的电压与频率来实现电机的转速控制。
而在制动过程中,变频器则可以通过调节电压与电流的变化,实现电机的制动效果。
其具体原理如下:当电机需要制动时,变频器通过降低电机的转速来实现制动目的。
首先,变频器减少电机供给的电压与频率,使得电机无法持续运行,从而达到制动效果。
其次,变频器还可以通过调节电流的大小,实现对电机的制动控制。
通过这些调节,变频器能够在较短的时间内将电机制动至停止或者较低转速。
三、变频器电机制动的优势相比传统的机械制动器或者电阻制动器,变频器在电机制动中具有以下的优势:1. 节约空间:变频器作为电力调节设备,其结构相对简单,占用空间较小,能够有效节约生产场地。
2. 能量回收:变频器在制动过程中,可以通过回收制动能量,将其转化为电能再利用,提高能源利用率。
3. 制动效果好:变频器通过精确的调节电压与电流,使得电机的制动过程更加平稳,制动效果更好。
4. 操作方便:相比传统的机械制动器或者电阻制动器,变频器的操作更加方便灵活,能够实现对电机转速的精确控制。
综上所述,变频器作为一种先进的电力调节设备,在电机制动中具有很大的优势。
其节约空间、能量回收、制动效果好以及操作方便的特点,使得其在工业生产中得到了广泛的应用。
相信随着科技的发展,变频器在电机制动中的应用将会更加广泛。
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。
变频器驱动的电机实现快速刹车的方法
变频器驱动的电机实现快速刹车的方法摘要变频器是一种功率转换设备,它将固定频率、固定电压的正弦波工频电源(50Hz 或 60Hz)转换为用于控制感应电动机速度的可变频率、电压输出,以实现控制电机的软启动、变速运行、功率因数补偿节能等功能。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元、输入输出端口等组成。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器在运行过程中有启动、运行、减速、停车等几个阶段,在工厂一些应用中即需要变频控制又需要实现快速、及时刹车,否则会出现人身伤害或设备损毁事故,实现减速刹车的方法有多种,本文将以在制造业使用较广泛的丹佛斯FC300系列变频器为例,论述基于丹弗斯变频器输出继电器控制的变频器驱动的电机的实现快速刹车控制的方法。
关键词丹弗斯变频器;输出继电器;接近开关;电机;刹车中图分类号TS43文献标识码B一、存在的问题及原因分析在以定频运行的带刹车装置电机控制电路中,电机与电磁抱闸的电源是同步的,电磁抱闸的电源从电动机的接线盒或接触器下端引出,电磁抱闸的工作原理:通电时,电磁力使抱闸装置分开,电机可以转动,停电时,由于内部失去磁力,弹簧使抱闸装置合上,电机停转。
在变频器输出控制的带刹车装置的电路中,刹车电机是在没有运行之前转子是抱死得,当变频器运行之前一定要打开刹车,当变频器没有输出时候刹车才能关闭,但因为低频率运行时,刹车是不能正常打开的,所以刹车装置需要单独电源供电。
变频器在运行过程中有启动、运行、减速、停止等几个阶段,在停止阶段时,电机也同步实现停车,在大部分一般运用中,电机断电后,电机的停止都滞后,如果需要电机实现快速停止,就需配套使用带刹车装置的电机,在变频器停止的同时启动刹车装置,如图一所示。
图一总结:在传统PLC自动控制系统中,由PLC程序停止电机的同时,输出刹车启动指令,控制接触器动作,接触器切断控制电源,实现电机刹车,由于PLC与子站箱之间通讯网络延迟、接触器动作延时等原因,往往出现刹车控制滞后甚至无法正常控制的现象,会导致电机控制的设备冲出限定位置,出现设备损毁或人生伤害事故。
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。
变频器的制动方法
变频器的制动方法变频器的制动方法有直接制动和电抗制动两种。
直接制动是指通过直接给变频器加外电阻来实现制动,主要是通过改变电路的关联机构和电感电容比例关系,降低供电电压,从而实现电机的制动。
直接制动的方式简单,使用较为方便。
但是直接制动有很大的缺点,加入外电阻后,会消耗大量电能,造成能量的浪费。
并且,加入外电阻后,电机的旋转惯量会增大,由于能量传递时的损耗,所以实际效果并不理想。
直接制动主要适用于小功率、小惯量的电机。
电抗制动是变频器制动的一种高效且节能的方式。
电抗制动是通过给电机的转子绕组或者定子绕组加一定电抗,使电机的转速变慢,从而实现制动的目的。
电抗制动可以通过改变电感磁阻或者添加电感器的方式来实现。
电抗制动具有节能的优势,因为它并不会消耗大量的电能。
同时,电抗制动也可以实现快速制动,减小制动时间,提高设备的工作效率。
除了直接制动和电抗制动外,还有一些其他的制动方法可以应用于变频器。
1. 动能回馈制动:将电机转子或者定子的动能转化为电能并反馈到电网中。
通常通过电容或者电阻进行回馈。
2. 反电动势制动:利用电机的反电动势对电机进行制动。
通过改变电源的供电方式,使电机的反电动势提高,从而产生制动效果。
3. 电压调制制动:通过改变电压的调制周期和调制比例,使电机的转速降低,实现制动的目的。
这种制动方式适用于高功率和大惯量的电机。
4. 电流调制制动:通过改变电流的调制,使电机的制动力矩增加,从而实现制动的目的。
这种制动方式适用于小功率和小惯量的电机。
总的来说,变频器的制动方法有直接制动和电抗制动两种,其中电抗制动是最为常见的一种方式。
根据不同的需求和实际情况,可以选择合适的制动方式进行应用。
同时,制动方法的选择还需要考虑到能源的节约和高效利用的问题,以实现对设备的精确控制和优化运行。
简述变频器电气制动的几种方法及应用场合
简述变频器电气制动的几种方法及应用场合
1 变频器电气制动
变频器电气制动,是指将变频器护体内部的电压通过调节控制器,控制变频器HTTP输出端,从而让发动机在低速或停止状态下快速运转
以达到制动的目的的一种制动方式。
2 变频器电气制动的几种方法
(1)滑模控制:将控制器的输出设置为发动机空载电流,通过控
制器比较PWM占空比来调节发动机转速,从而达到降速制动的效果。
(2)矢量控制:通过在电磁矢量和恒定拉空时间限制下,调节控
制器的输出比例,使发动机处于冲击力状态,从而达到制动的效果。
(3)逆变电源制动:逆变器可以将快速变频器的输出端反向控制,从而达到电气制动的目的。
3 应用场合
变频器电气制动通常应用于较重负荷,要求较高的发动机制动精
度和能量回收的场合,如机床、传送带、卷筒纸机等机械设备。
此外,还可以用于滑车、悬挂梁、轨道设备等机械设备,以及风力发电机组
等设备中。
变频器电路中制动电路分析
变频器电路中制动电路分析变频器是一种能够将交流电转换成可调频率和可调电压的设备,广泛应用于工业领域中的电机控制系统中。
制动电路是变频器电路中的一个重要组成部分,主要用于实现电机的制动功能,保证电机在运行过程中的安全性。
一、制动电路的作用和基本原理:1.作用:制动电路主要用于停止转子的运动,使电机在运行过程中达到快速平稳停止的目的,同时防止产生过电压和过电流。
2.基本原理:制动电路主要通过控制电机绕组接入电阻或直接短接来实现制动功能。
当制动电路接入电阻时,电机绕组会形成一个RLC电路,通过线圈中的电阻消耗掉绕组中的电能,从而实现制动;当制动电路直接短接时,电机绕组会形成一个RL电路,直接将电能通过绕组耗散掉。
二、制动电路的类型和工作原理:1.励磁制动:该制动方式适用于感应电动机,通过控制电机励磁电流的变化,实现电机的制动功能。
当制动时,变频器会降低输出电压,减小励磁电流,从而减小转子与旋转磁场之间的耦合,最终使电机停止。
2.电阻制动:该制动方式适用于绕线式同步电动机和感应电动机,通过控制制动电路中的接入电阻,实现电机的制动功能。
当制动时,制动电路将电阻接入电机绕组,从而形成一个RLC电路,通过电阻消耗掉绕组中的电能,实现制动。
3.回馈制动:该制动方式适用于感应电动机,通过控制制动电路中的回馈电阻,将电动机产生的电动势反馈回电源,实现制动功能。
当制动时,制动电路将回馈电阻接入电机绕组,产生反电动势,从而减小电机的运动速度,使电机停止。
4.直接短接制动:该制动方式适用于感应电动机,通过控制制动电路中的继电器或IGBT开关,直接将电机绕组短接,实现制动功能。
当制动时,继电器或IGBT开关动作,将电机绕组短接,从而形成一个RL电路,直接将电能通过绕组耗散掉,实现制动。
三、制动电路的工作流程和控制方法:1.工作流程:制动电路的工作流程主要包括制动开始、制动过程和制动结束三个阶段。
制动开始时,制动电路开始接入电机绕组或电机励磁电流开始减小;制动过程中,通过控制制动电路中的电路参数,控制电机的制动效果,实现电机的平稳快速停止;制动结束时,制动电路断电,制动电机恢复到正常运行状态。
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理电动机在工业、交通、家用等领域有着广泛应用,在一些场合下需要对电动机进行快速制停操作,常见的机械制动方式不仅噪音大,而且易造成设备损坏。
因此,电气制动逐渐成为一种重要的电动机制动方式之一。
本文主要介绍了变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理。
1.电动机的基本原理电动机是将电能转换成机械能的机电一体化设备。
根据电动机所需的电能特性和机械能特性的不同,可分为直流电动机和交流电动机两种类型。
交流电动机又可以分为同步电机和异步电机。
异步电机由于其结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点,在工业中得到了广泛应用。
异步电动机的基本原理是利用在旋转磁场作用下,定子中产生的感应电流形成的磁场和旋转磁场相互作用,从而使转子跟随旋转磁场旋转。
2.电气制动的基本原理电气制动是利用电动机的感应电动势,通过控制电机的电源,使电机转子在规定时间内迅速停止的制动方式。
电气制动的基本原理是再电机运动的过程中,切断电机的供电使电动机发生反电动势。
反电动势与电机转速成反比,所以当电机转速较高时,反电动势也随之较高。
此时,接上一个负载阻抗,就可以消耗电机内部的能量,使电机逐渐减速直到停止。
3.异步电动机电气制动的实现方法异步电机电气制动可以通过直接短接转子的方式实现,但这样会导致较大的机械冲击、能量浪费以及电路容量大等问题。
与机械制动相比,电气制动方式具有快速、平稳、经济和可靠等优点。
具体实现方法有三种,并需要结合变频器来实现:(1)手动电气制动手动电气制动是通过人工操作电器来实现。
当需要制动时,先切断电机的正常电源,再通过给出一个指令,让电机的反电动势在短时间内消耗掉运动中的动能,从而使电机快速停止,在电机停止转动后再供电。
(2)电气动态制动电气动态制动是利用反电动势来制动电机,并将其消耗掉转动中的动能。
在制动终止后,需要进行重新供电。
在这个过程中,我们通过改变切换变频器电源的电路,将电机与负载直接连接在一起从而实现电机的制动和刹车。
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变频器电气制动办法探索
直流制动的要素
(1)直流制动电压值:与制动转矩成正比关系。
拖动系统惯性越大,电压值越大。
一般控制在直流电压在15~20%左右,变频器额定输出电压约为60~80V,这些可人为选择。
(2)直流制动时间,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。
(3)直流制动起始频率,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,制动起始频率尽可能设定得小一些。
由以上可以看出,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,这样既能快速制动,又可准确停车。
制动原理当电动机工作在电动状态时,整流控制单元产生高频脉冲控制整流侧的IGBT的开通和关断。
IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形,这样就消除了二极管整流桥产生的高次谐波。
此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机。
当电动机工作在发电状态的时候,电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线,当直流母线电压超过一定的值,整流侧能量回馈控制部分启动,将直流逆变成交流,通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网,达到节能的效果。
此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。
再生制动产生的影响及对策由于变频器整流以及逆变电路中使用了半导体开关元器件,在输入输出电压和电流中存在高次谐波成分,尤其是反馈过程中,把高次谐波反馈到供电线路,给电网带来不同程度的影响,引起电网电源波形畸变。
为了消除对电网的影响,可以采取以下措施:(1)插入电抗器。
在变频器的整流侧插入直流电抗器或在输入端插入交流电抗器(如图2),这样可以减少脉冲状的电流波形的峰值,改善电流波形。
(2)插入滤波器。
滤波器分为LC滤波器和有源滤波器两种。
LC滤波器是被动滤波器,由电抗和电容组成对高次谐波的共振电路,从而达到吸收高次谐波的目的。
有源滤波器的工作原理是通过对电流中的高次谐波成分进行检测,并根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反电位的电流,以此减少高次谐波。
变频器电气制动在煤矿生产中的应用
煤矿井下胶带运输机以及绞车调速系统部分改为变频调速系统,电气制动方式主要为两种:(1)回馈再生制动;(2)直流制动与能耗制动结合使用。
回馈再生制动主要应用在绞车运输及下运胶带机上。
以下运胶带机为例:下运胶带在停止过程中,由于惯性以及在胶带运行方向的分力,胶带机不仅不能停止,而且出现加速运转,此时系统处于失控状态。
当采用四象限变频器时,四象限变频器随时监测负力的产生,将负力回馈电网,同时可以实现系统远行中正力到负力及负力到正力过程的平稳控制。
直流与能耗制动的结合使用主要用在搭接胶带机上。
当前一条胶带机比后一条胶带机停机早时,容易出现积煤埋机尾滚筒事故,所以采用电气制动来改善这种现象。
但是,由于直流制动适用于电机功率比较小的地点,井下胶带机电机功率比较大,若纯粹采用直流制动,一是制动时间比正常停机时间还长,二是强行制动变频器直流母线出现过压现象。
所以采用直流与能耗制动相结合,效果良好,大大缩减了停机时间。
变频器电气制动的新思路
最近,看到一些报道出现了一种新型制动方式:电容反馈制动。
该制动方式在整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流,滤波回路采用通用的电解电容,延时回路采用接触器或可控硅。
充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C(容量约零点几法,可根据变频器所在的工况系统决定)组成。
逆变部分由功率模块IGBT组成。
保护回路由IG-BT、功率电阻组成。
电动机发电运行状态CPU对输入的交流电压和直流回路电压实时监控,以决定是否发出充电信号,一旦直流回路电压比输入交流电压所对应的直流电压值高到一定值时,对电解电容C充电。
此时的电抗器L与电解电容C分压,从而确保电解电容C工作在安全范围内。
当电解电容C上的电压快到危险值,而系统仍处于发电状态,电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时,安全回路发挥作用,实现能耗制动(电阻制动),一般这种情况是不会出现的。
电动机电动运行状态当CPU发现系统不再充电时,电容器将向直流回路反馈能量。
CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测来控制反馈电流,确保直流回路电压不超高。