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Shandong Fukai Electric Technology Co., Ltd

制动电阻,在变频调速系统中

2020年09月13日

制动电阻,在变频调速系统中

     在变频调速系统中,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取,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。因此在机械惯性比较大的系统中,需要采用制动电阻,如升降机、数控机床、提升机等。

     在要求电机快速制动的情况下变频器要使用制动电阻。因为电机在快速停车时,能量会反馈到变频器,使变频器直流母线电压快速升高,从而变频器过压报警,加了制动电阻后,电机快速制动时,变频器直流母线电压升高到一个值后(一般是650V左右),变频器会通过制动电阻把多余的电压消耗掉。一般像数控机床这样的设备,为了提高工作效率,要求变频器快速起停,像这样的设备一般都要加制动电阻。如果对起停快慢没有要求的话,就没必要加制动电阻了。把变频器减速时间设长一点,或设为自由停车就可以了 。

      制动电阻是用于将电动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:波纹电阻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,台达原厂配置的就是这样的电阻;铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器,外型美观,高散热性的铝合金外盒全包封结构,具有极强的耐振性,耐气候性和长期稳定性;体积小、功率大,安装方便稳固,外形美观,广泛应用于高度恶劣工业环境使用。

     制动电阻是防止母线电压过高导致模块(IGBT)损坏。一般会要求接制动电阻的。但是变频器都有过压保护,如果使用场合能量回馈不是很多(变频器在减速的时候,或者外部速度大于变频器输出频率的时候),可以不用。 有些场合可以修改减速时间来达到效果,后者直接停车,也可以不接。

     制动电阻主要是为了解决电机在减速或制动时作为发电机对电源的反向充电问题,反向充电会使变频器直流母线电压升高,超过电路的设计能力。制动电阻的第二个作用是通过制动电阻快速释放能量,可以达到电机快速停车的目的。一般变频器都有内置的制动电阻,如果不够才会单独另行选择大功率不锈钢制动新威尼斯人

     直流母线电压就是:交流电(单相、三相)经过变频器整流单元整流、滤波电解电容滤波后的P+ P-(整流滤波后的正负极)铜牌(端子)两端测得的较平稳的直流电压,一般情况下所有变频器均提供监控参数监控母线直流电压(一般为测得电压);同时还会提供相应直流电压对应的交流电压。但因电网质量问题,所提供的交流电电压都存在误差。

      直流母线的电压是变频器全波整流后的平均值,三相约513伏。就是在变频器不报警的前提下,加速时间和减速时间越小越好。但是太小了就会产生直流再生过电流报警。(例如:CK100 的车床主轴的变频器 一般2~3秒。CK200的车床主轴的变频器一般3-~5秒,总之,负载惯性越大,设置的时间越长一些。一般都是通过一些试验得出的值)。

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