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制動(dòng)電阻箱及制動(dòng)電阻的工作原理和選型建議

來源:Autrou.com    作者:奧創(chuàng)電子   日期:2022-10-12

一;制動(dòng)電阻的工作原理其實(shí)就是一個(gè)將再生電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程
1、電動(dòng)機(jī)在減速情況下,電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相對于減速前是相反的,此時(shí)的電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī),即處于發(fā)電狀態(tài),會(huì)持續(xù)產(chǎn)生再生電能。產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢被變頻器內(nèi)部整流器件整流。在沒有能量回饋系統(tǒng)的變頻器中,持續(xù)產(chǎn)生的再生電能使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。
2、直流母線上的電壓升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí),制動(dòng)單元的功率開關(guān)開通,電流流經(jīng)制動(dòng)電阻,使制動(dòng)電阻放電。
3、導(dǎo)通的制動(dòng)電阻開始工作,將再生能量轉(zhuǎn)化為熱能并釋放,線路上的再生能量迅速減小,電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,變頻器直流母線上的電壓減小。
4、直流母線電壓降低到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的關(guān)斷電壓時(shí),制動(dòng)單元的功率線路關(guān)斷。此時(shí)制動(dòng)電阻停止工作并自然散熱,制動(dòng)電阻溫度降低。
5、直流母線上的電壓再次上升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí),制動(dòng)單元將重復(fù)以上過程,控制母線電壓控制在一個(gè)范圍內(nèi),使系統(tǒng)正常運(yùn)行,也保護(hù)了控制系統(tǒng)和電機(jī)不受損壞。
二;制動(dòng)電阻的材質(zhì)選擇

制動(dòng)電阻箱及制動(dòng)電阻的工作原理和選型建議

1、繞線電阻(波紋電阻)
繞線波紋電阻采用表面立式波紋繞線方式,該繞線方式有利于散熱并減低寄生電感量,表面使用高阻燃無機(jī)涂層,有效保護(hù)電阻絲不被老化,延長使用壽命。
一;制動(dòng)電阻的工作原理其實(shí)就是一個(gè)將再生電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程
1、電動(dòng)機(jī)在減速情況下,電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相對于減速前是相反的,此時(shí)的電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī),即處于發(fā)電狀態(tài),會(huì)持續(xù)產(chǎn)生再生電能。產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢被變頻器內(nèi)部整流器件整流。在沒有能量回饋系統(tǒng)的變頻器中,持續(xù)產(chǎn)生的再生電能使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。
2、直流母線上的電壓升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí),制動(dòng)單元的功率開關(guān)開通,電流流經(jīng)制動(dòng)電阻,使制動(dòng)電阻放電。
3、導(dǎo)通的制動(dòng)電阻開始工作,將再生能量轉(zhuǎn)化為熱能并釋放,線路上的再生能量迅速減小,電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,變頻器直流母線上的電壓減小。
4、直流母線電壓降低到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的關(guān)斷電壓時(shí),制動(dòng)單元的功率線路關(guān)斷。此時(shí)制動(dòng)電阻停止工作并自然散熱,制動(dòng)電阻溫度降低。
5、直流母線上的電壓再次上升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí),制動(dòng)單元將重復(fù)以上過程,控制母線電壓控制在一個(gè)范圍內(nèi),使系統(tǒng)正常運(yùn)行,也保護(hù)了控制系統(tǒng)和電機(jī)不受損壞。
二;制動(dòng)電阻的材質(zhì)選擇
1、繞線電阻(波紋電阻)
繞線波紋電阻采用表面立式波紋繞線方式,該繞線方式有利于散熱并減低寄生電感量,表面使用高阻燃無機(jī)涂層,有效保護(hù)電阻絲不被老化,延長使用壽命。
3、制動(dòng)電阻箱

制動(dòng)電阻箱及制動(dòng)電阻的工作原理和選型建議

制動(dòng)電阻箱是將多個(gè)繞線波紋電阻或者多個(gè)鋁外殼電阻集成在一個(gè)箱體內(nèi)的方式,具有功率大,安裝方便,相對于繞線電阻絕緣性能更好的特點(diǎn)。
三;制動(dòng)電阻的選型
制動(dòng)電阻是用于將變頻器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(gè)重要的參數(shù)。
制動(dòng)電阻除受到最大允許電流的限制外,與制動(dòng)單元也并無明確的對應(yīng)關(guān)系,其阻值主要根據(jù)所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選擇,功率根據(jù)電阻的阻值和使用率確定。
制動(dòng)電阻阻值的選定有一個(gè)不可違背的原則:應(yīng)保證流過制動(dòng)電阻的電流IC小于制動(dòng)單元的允許最大電流輸出能力,即:
R > 800/Ic
其中:800 —— 變頻器直流線路可能出現(xiàn)的最大直流電壓。
Ic —— 制動(dòng)單元的最大允許電流。
制動(dòng)電阻阻值的選擇方法:
為充分利用所選用的變頻器專用型制動(dòng)單元的容量,通常制動(dòng)電阻阻值的選取以接近上述計(jì)算的最小值為合理、同時(shí)還可獲得最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率。而較大功率的制動(dòng)電阻的購買費(fèi)用會(huì)相對更高。
所以在某些情況下,并不需要很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,此時(shí)比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇較大的制動(dòng)電阻阻值、也因此可以減小制動(dòng)電阻的功率,從而減少購買制動(dòng)電阻所需的費(fèi)用,但這樣的代價(jià)是制動(dòng)單元的容量沒有得到充分利用,相對穩(wěn)定性會(huì)降低。
電阻功率的選擇方法:
在選定了制動(dòng)電阻的阻值以后,應(yīng)該確定制動(dòng)電阻的功率值,制動(dòng)電阻功率的選取相對比較繁瑣,它與很多因素有關(guān)。
制動(dòng)電阻消耗的瞬時(shí)功率按下式計(jì)算:
P 瞬= 700*700 /R
按上式計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率值是制動(dòng)電阻可以長期不間斷的工作可以耗散的功率數(shù)值,然而制動(dòng)電阻并非是不間斷的工作,這種選取存在很大的浪費(fèi),在本產(chǎn)品中,可以選擇制動(dòng)電阻的使用率,它規(guī)定了制動(dòng)電阻的短時(shí)工作比率。制動(dòng)電阻實(shí)際消耗的功率按下式計(jì)算:
P 額=700*700 /R×rB% rB%:制動(dòng)電阻使用率。
實(shí)際使用中,可以按照上式選擇制動(dòng)電阻功率,也可以根據(jù)所選取的制動(dòng)電阻阻值和功率,反過來計(jì)算制動(dòng)電阻所能夠承受的使用率,從而正確設(shè)置,避免制動(dòng)電阻過熱而損壞。
使用功率
制動(dòng)電阻使用率決定定了制動(dòng)電阻的使用效率,以避免制動(dòng)電阻過熱而損壞,它會(huì)影響制動(dòng)單元的制動(dòng)效果。
制動(dòng)電阻的使用率越低,電阻的冷卻周期越長,發(fā)熱程度越小,電阻上消耗的能量越少,制動(dòng)電阻的功率選擇時(shí)可以相對偏小。
而相反的情況下,制動(dòng)電阻使用率越高(頻率快,冷卻周期短),發(fā)熱程度越大,電阻上消耗的能量也越大,這種情況下制動(dòng)電阻的功率選擇時(shí)需要相對偏大。
簡單來描述:制動(dòng)電阻阻值選擇相對越小,制動(dòng)效果更好,對控制系統(tǒng)的保護(hù)也越好但制動(dòng)電阻的功率也要選擇更大,購買費(fèi)用也越高。
相反也是同樣的道理。
現(xiàn)實(shí)選擇方法:
通過變頻器的制動(dòng)電阻選型指導(dǎo)書,阻值按照參考書根據(jù)型號(hào)選擇對應(yīng)阻值,功率選擇在制動(dòng)頻繁的工況中加功率,制動(dòng)頻率低的工況為了節(jié)約成本減功率選擇。

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