制動電阻的作用
電動機在斷電后,由于慣性會繼續轉動一段時間。部分電動機在慣性轉動的時候,會像發電機一樣,在線路產生電壓。
如果將一個電阻接到線路上,就會消耗電能,也就是消耗了電動機的動能。電動機就會停止得更快。
一、制動單元原理:
制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流環節電容器在規定的電壓范圍內儲存不了或者內接的制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時,需要加外接制動組件,以加快消耗再生電能的速度。
二、制動電阻原理:
電動機在工作頻率下降過程中,將處于再生制動狀態,拖動系統的動能要反饋到直流電路中,使直流電壓UD不斷上升,甚至可能達到危險的地步。因此,必須將再生到直流電路的能量消耗掉,使UD保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。
三、制動單元+電阻:
制動單元制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流IB流經制動電阻提供通路。
四、制動電阻
制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體,它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無機涂層,有效保護電阻絲不被老化,延長使用壽命;后者電阻器耐氣候性、耐震動性,優于傳統瓷骨架電阻器,廣泛應用于高要求惡劣工控環境使用,易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀。
五、制動過程
能耗制動的過程如下:A、當電機在外力作用下減速、反轉時(包括被拖動),電機即以發電狀態運行,能量反饋回直流回路,使母線電壓升高;B、當直流電壓到達制動單元開的狀態時,制動單元的功率管導通,電流流過制動電阻;C、制動電阻消耗電能為熱能,電機的轉速降低,母線電壓也降低;D、母線電壓降至制動單元要關斷的值,制動單元的功率管截止,制動電阻無電流流過;E、采樣母線電壓值,制動單元重復ON/OFF過程,平衡母線電壓,使系統正常運行。
六:制動單元與制動電阻的選配
A、首先估算出制動轉矩
制動轉矩=((電機轉動慣量+電機負載測折算到電機測的轉動慣量)*(制動前速度-制動后速度))/375*減速時間-負載轉矩
一般情況下,在進行電機制動時,電機內部存在一定的損耗,約為額定轉矩的18%-22%左右,因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置。
B、接著計算制動電阻的阻值
阻值=制動元件動作電壓值的平方/(0.1047*(制動轉矩-20%電機額定轉矩)*制動前電機轉速)
在制動單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決于常數RC,R即為制動電阻的阻值,C為變頻器內部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為710V。
C、然后進行制動單元的選擇
在進行制動單元的選擇時,制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據,其計算公式如下:
制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值
D、最后計算制動電阻的標稱功率
由于制動電阻為短時工作制,因此根據電阻的特性和技術指標,我們知道電阻的標稱功率將小于通電時的消耗功率,一般可用下式求得:
制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數 X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%
七:制動特點
能耗制動(電阻制動)的優點是構造簡單,缺點是運行效率降低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量,且制動電阻的容量將增大。
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