一、变频器使用制动电阻的原因
变频器用制动电阻是为了消除变频器工作中产生的再生能量。在变频调速电机系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电机的转子转速未变。
当同步转速小于转子转速时,转子电流的相位几乎改变了180度,电机从电动状态变为发电状态;与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩,使电机的转速迅速下降,电机处于再生制动状态。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.这两种方法中就包含了对制动电阻的使用。
波纹制动电阻
二、变频器制动电阻与制动单元的选择
通过以下几个步骤进行变频器制动电阻选择!以便与变频器配合。
1、首先估算出制动转矩
在对变频器制动电阻选择时,首先应该估算出制动转矩,方法如下:
=((电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)*(制动前速度-制动后速度))/375*减速时间-负载转矩
一般情况下,在进行电机制动时,电机内部存在一定的损耗,约为额定转矩的18%-22%左右,因此计算出的结果在小于此范围的话就*接制动装置;
2、接着计算制动电阻的阻值
变频器制动电阻选择的第二步应该是计算制动电阻的阻值,方法如下:
=制动元件动作电压值的平方/(0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩)*制动前电机转速)
在制动单元工作过程中,直流母线的电压的升降取决于常数RC,R即为制动电阻的阻值,C为变频器内部电解电容的容量。
C、然后进行制动单元的选择
在进行制动单元的选择时,制动单元的工作较大电流是选择的一依据,其计算公式如下:
制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值
变频器制动电阻选择
D、最后计算制动电阻的标称功率
由于制动电阻为短时工作制,因此根据电阻的特性和技术指标,我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率,一般可用下式求得:制动电阻标称功率=制动电阻降额系数X制动期间平均消耗功率X制动使用率%
制动特点能耗制动(电阻制动)的优点是构造简单,缺点是运行效率降低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量,且制动电阻的容量将增大。
三、能耗制动与制动电阻
1、能耗制动的工作方式
变频器制动单元
(制动单元)
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较直接的办法,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。
制动单元
制动单元的功能是当直流回路的电压Ud**过规定的限值时(如660V或710V),接通耗能电路,使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。
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。
2、能耗制动的过程
A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;
B、当直流电压到达制动单元打开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;
C、制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低;
D、母线电压降至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;
E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
YVPG变频辊道电机主要用于单独驱 动冶金工业的工作辊道滚子或其他类似机械,采用变频器供电与变频调速装置组成的控制系统可使电动机得到平滑的无极调速,变速机构简单,转速准确,达到节能 和实现自动化的目的。YPG系列变频辊道电动机的起动转矩高,过载能力强,起动电流小,起动快速平稳,调速范围广、精度高、运行稳定,操作和维护方便。
YPG系列变频辊道电动机适用于起动、制动、调速等工作状态,特别适用于频繁、反转的机械设备上、也可以适用于其它机械设备上。
YPG系列变频辊道电动机为封闭式、冷却方式为IC410;电动机外壳防护等级为IP55;电动机采用H级绝缘,适用于环境空气温度不**过600C的场所。
YPG系列变频辊道电动机在下列工作条件下能够正常运行。
1、海拔不**过1000m;
2、环境空气温度较高不**过600C;
3、室内多灰尘的场所;
4、经常显着的机械振动与冲击;
5、频繁的起动、制动和反转。
YPG 系列变频辊道电动机的功率是按用户要求确定的。YPG系列变频辊道电动机的额定电压为380V,电动机定子绕组为Y接法,适用于变频器供电。各机座号的额 定频率(即基频)可由用户在20—50Hz间选择。电动机的工作特性;基频以下为恒转矩,基频以上为恒功率,频率变化范围:3—100Hz。YPG系 列辊道电动机的标准工作制为S5—40%。
产品质量:公司产品己获ISO9001:2000**认证,生产严格按ISO9001标准建立质量保 证体系,严格执行《质量法》,确保产品质量稳定可靠。产品实行三包一年
为适应冶金行业棒材冷床输入辊道技术更新和设备改造对交流调速技术应用的要求,公司开发了YVPG系列辊道用变频调速三相异步电动机。它具有体积小、调速范围广、运行可靠、维护方便等优点。电动机增加了不停机轴承润滑补给装置,采用耐高温润滑脂。电动机具有加强的机械结构强度,利用变频器的低频起动功能和制动功能,可以实现频繁起动、制动和正、反转,并具有较高的过载能力。
电动机附加独立的轴流风机,**电动机在不同的转速均具有良好的冷却效果。
为了适宜冶金工业单独驱动悬臂辊道的需要,该系列电动机的轴伸较长,辊筒可直接安装在电动机的输出轴上,电动机通过大法兰盘直接与辊道盖板法兰联接,*另加联轴器、轴承座、轴承等,简化了传动结构、减小了故障环节。