Obliczanie rezystancji hamowania przetwornicy częstotliwości. Główne pytania dotyczące przetwornic częstotliwości. Co to jest przetwornica częstotliwości hamowania dynamicznego

Obliczanie rezystancji hamowania przetwornicy częstotliwości. Główne pytania dotyczące przetwornic częstotliwości. Co to jest przetwornica częstotliwości hamowania dynamicznego

Gdy tryb hamowania jest włączony, silnik elektryczny zaczyna działać jako generator, to znaczy, że to urządzenie aktywnie przetwarza energię kinetyczną na energię elektryczną i natychmiast zwraca ją z powrotem do sieci za pośrednictwem przetwornicy częstotliwości. Następnym krokiem jest zwiększenie napięcia magistrali prąd stały  Konwerter częstotliwości Ten ostatni z kolei "próbuje" obniżyć wskaźniki napięcia i zwiększa częstotliwość prądu wyjściowego, w rezultacie - zmniejszenie intensywności poślizgu silnika.

Turbiny wiatrowe: Zwalnianie turbiny wiatrowej można osiągnąć przez "resetowanie" energii z generatora do rezystora hamowania. Metoda ta jest przydatna, gdy obciążenie kinetyczne generatora jest nagle zmniejszone lub zbyt niskie, aby utrzymać prędkość turbiny w dopuszczalnym zakresie. Ponadto przy szybszym wietrze można wprowadzić cykliczne hamowanie, które powoduje spowolnienie pracy łopatek turbiny. Zwiększa to efekt spowolnienia, zmniejszając w ten sposób skuteczność ostrzy. W ten sposób obrót turbiny może być utrzymywany z bezpieczną prędkością.

W kompleksie własne hamowanie silnika elektrycznego i falownika zapewnia proces hamowania, którego moc wynosi 20% wartości nominalnych. W warunkach niewielkich obciążeń typu bezwładnościowego, jak również przy hamowaniu nie krytycznym t ten znak będzie wystarczający.

Jeśli musisz wykonać hamowanie awaryjne w warunkach dużej bezwładności, musisz użyć rezystorów hamujących. To urządzenie szybko przetacza magistralę DC falownika. Występuje dyssypacja energii elektrycznej przekazywanej przez silnik elektryczny do energii cieplnej. Obowiązuje prawo odwrotnej proporcjonalności: przy mniejszym oporze powstaje większa siła hamowania.

Inne zastosowania obejmują automatyczne maszyny montażowe, które mają duże masy, które muszą się poruszać i zatrzymują szybko, a także źródła energii zawierające kondensatory, które muszą być rozładowane ze względów bezpieczeństwa elektrycznego.

Podstawy obliczania rezystora bocznikowego

Lepiej jest odwołać się do kalkulatora online. Następnie silnik zamienia tę energię elektryczną na energię mechaniczną, która przenosi obciążenie.

Skrócona instrukcja obsługi rezystora hamującego bocznikowanie

  Poniższe kroki zapewniają bezpieczne, konserwatywne podejście do pomiaru rezystora bocznikowego dla większości systemów. W razie wątpliwości lepiej włączyć opcję hamowania bocznego iw razie potrzeby usunąć.

Ważne jest, aby instalacja rezystora była przeprowadzana w wystarczającej odległości od mechanizmów i urządzeń, które nie powinny być poddawane procesowi ogrzewania. Rezystor jest odpowietrzany naturalnym przepływem powietrza.

   Moc W    Rozmiary, mm
   L1 (± 2)    L2 (± 5)    L3 (± 3)    D (± 2)    B    B1    H    H1 (± 3)    N    d    O
50 102 124 146 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
60 102 124 146 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
80 152 174 196 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
100 182 204 226 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
120 182 204 226 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
150 195 217 239 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
200 195 217 239 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
300 282 304 326 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
400 282 304 326 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
500 316 338 360 50 8 50 45 101 16 6 2.0
600 345 367 389 60 8 40 41 119 12 5.5 2.0
750 316 338 360 60 8 50 45 119 16 6 2.0
1000 300 325 350 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
1200 415 440 465 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
1500 415 440 465 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
2000 510 535 560 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
2500 600 625 650 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0

Moc szczytowa zależy od czasu szczytowego, sprawdź rezystor. . Maksymalna długość  hamowanie - 6 zwojów, 1 cykl co 3 sekundy. Kroki dotyczące wyboru numeru części dla rezystora. Technologia: Rezystory z drutu aluminiowego są preferowane ze względu na ich wysoką moc szczytową.

Opakowanie: w przypadku systemów dużej mocy zaleca się stosowanie z ich chłodnicą i obudową rezystorów hamowania dynamicznego, aby zapobiec ewentualnym poparzeniom. Przeciążenie zasilania: Aby uzyskać maksymalną moc, użyj wykresów lub ocen podanych w instrukcji. Czasami wskazana jest nawet energia szczytowa.

   Moc rezystora, W Wymiary całkowitemm    Waga, g
40 80*40*20 68
60 115*40*20 103
80 140*40*20 128
100 165*40*20 153
120 184*40*20 170
150 215*40*20 200
200 167*60*30 157
300 215*60*30 205
400 268*60*30 258
500 335*60*30 325

Hamowanie regeneracyjne na przemienniku częstotliwości.

Przywołaj przemiennik częstotliwości urządzenia.

Rysunek 1 - Schemat ideowy części mocy falownika.

Trzy fazy napięcie przemienne  ~ 380V, rektyfikowany przez prostownik 6-pulsowy i staje się 537V DC. Ponadto, za pomocą falownika (PWM) napięcie to jest przekształcane z powrotem na przemienne, ale już regulowane w zakresie częstotliwości i amplitudy.

Wybierz numer części rezystora. Technologia: aluminiowy rezystor drutowy. Środowisko: Temperatura powietrza jest nieznana, wybór 250 watów może nie być wystarczający, wybrane 300 watów.


W podręczniku produktu. Pętle kontrolne odgrywają ważną rolę w dynamice hamowania.

Moment bezwładności dla różnych kształtów

  • Uczyń je mniej agresywnymi, aby zminimalizować regenerację.
  • Zmniejsz tempo zwalniania tak bardzo, jak to możliwe.
Dla Jowisza, zgodnie z wynikami uzyskanymi wcześniej. Tam, gdzie stosowane jest uproszczenie, η = 1. Jednak ta metoda ma poważne wady.
  • Wymaga dużej fluktuacji napięcia od nominalnej do maksymalnej.
  • Uważaj na wyłączenie!
Ochrona silnika prąd przemienny Ze względu na efekt bezwładności generuje dużo energii regeneracyjnej przy szybkim hamowaniu silnikiem.

Hamując napęd elektryczny z dużym obciążeniem bezwładnościowym, silnik może przejść do trybu generatora. Energia generowana przez to jest zwracana do przetwornicy częstotliwości i prostowana na diodach rewersyjnych tranzystorów IGBT, stąd wzrasta napięcie na łączu DC (DCB). Część tego napięcia (20-30%) może być rozpraszana na ogniwach elektrycznych, na rezystorach rozładowczych PZT itp. Taka jest charakterystyka przetwornicy: "Moment obrotowy hamowania. ~ 20% bez rezystora hamowania. " Jeśli jednak to nie wystarczy, napięcie może wzrosnąć do niebezpiecznej wartości. Aby uniknąć awarii, konwerter jest zmuszony wyłączyć wyjście i wyświetlić komunikat o błędzie: "OV" - nadmierne napięcie - przepięcie na łączu DC. Próg przepięciowy zabezpieczenia przed przepięciem zwykle zależy od ustawienia napięcia wejściowego.

Dzięki opornikowi hamującemu ten problem jest rozwiązywany na tyle, aby chronić silniki elektryczne przed uszkodzeniem energii regeneracyjnej. rezystor hamujący przekształca zregenerowaną energię elektryczną w energię cieplną i pochłania ją podczas hamowania, dzięki czemu nie powraca do linii energetycznych i nie wyrządza im szkody, dlatego chroni źródło zasilania w stabilnych warunkach pracy.

Oprócz maksymalnego prądu wyspecjalizowanego urządzenia hamującego z regulowaną prędkością, nie ma wyraźnej zależności zależnej od wyboru rezystora hamowania, wartość oporu jest wybierana głównie w zależności od momentu hamowania, a moc jest wybierana przez wartość oporu i współczynnik wykorzystania.

Aby rozładować przepięcie, wymagany jest zewnętrzny rezystor hamujący oraz przełącznik zasilania, który otwiera obwód w podwyższonych wartościach i zamyka się w normie - tak, aby moc sieci nie została rozproszona na rezystorach. Taki klucz to chopper hamowania. W przypadku przetwornic o małej mocy do około 11 kW stosowany jest pojedynczy moduł mocy, łączący prostownik, falownik, czujnik termiczny i przełącznik hamulca (jak na rysunku 1). W przypadku przetwornic o większej mocy stosuje się zewnętrzny wyłącznik.

Obliczanie mocy rezystora hamowania

Teraz musimy potwierdzić moc rezystora po zakończeniu wartości rezystancji. Na praktyczne zastosowanie moc rezystora można obliczyć za pomocą powyższego wzoru, z drugiej strony współczynnik wykorzystania rezystora hamującego można obliczyć na podstawie wartości rezystancji i mocy, aby upewnić się, że wybrano właściwy i aby uniknąć przegrzania rezystora hamowania.

Niskie wykorzystanie, niska temperatura, które generuje, mniej konsumowane energia elektryczna  na rezystorze hamowania, zły efekt hamowania i pojemność rezystora hamującego mogą przynieść pełne korzyści. Dopiero od określonej mocy napędowej energia jest odzyskiwana i technicznie uzasadniona. W ten sposób całkowita energia hamowania jest zamieniana na ciepło w rezystorze hamującym.

Jak działa czoper hamowania?


Rysunek 2 - Jak działa czoper hamowania.

Ua - wartość amplitudy napięcia

U eff jest skuteczną wartością napięcia

t jest czasem otwarcia klucza wyłącznika

T - okres pulsu PWM

czas działania trab - breaker

Podczas hamowania silnik trójfazowyNapędzany przez przetwornicę częstotliwości lub serwomechanizm, koło zamachowe silnika i ruchoma masa zewnętrzna działają jak generator przez uzwojenie silnika. Uzyskana energia elektryczna jest zwykle zwracana z powrotem do sieci dużych napędów.

Zadanie choppera hamulca

Jeżeli określona wartość graniczna zostanie przekroczona, rezystor jest bezpośrednio podłączony do napięcia obwodu pośredniego przez tranzystor hamujący. Jeśli tranzystor otwiera się tylko przez z góry określony czas, proces ten powtarza się mniej lub bardziej szybko do końca procesu hamowania - choppera hamulca. Podczas procesu hamowania, który jest ograniczony do około 1-3 sekund, występuje stosunkowo wysoka siła hamowania do 3 kW. Ta moc musi zostać zamieniona na ciepło i rozproszona przez grzejnik.

Po osiągnięciu progu czoper hamowania otwiera obwód impulsami PWM z okresem T (~ 20msec). Moc rozpraszania na rezystorze Prrez podczas działania trabera będzie równa powierzchni pod Ueff (zacieniona powierzchnia).

Prez = Uef ^ 2 / Rrez = I ^ 2 * Rrez.

Dlatego regulując wartość otwarcia klucza t (~ 5 msek), można regulować rozpraszanie mocy i prąd przepływający przez rezystor hamujący. Wartość t jest regulowana automatycznie w zależności od wartości napięcia na łączu DC. Im wyższe napięcie w PZT, tym dłuższy czas t i większe rozpraszanie mocy.

Ważna jest wysoka ciągła moc i wytrzymałość.

W przypadku instalacji zewnętrznej odbywa się to bezpośrednio przez grzejnik. Ze względu na ograniczenia czasowe związane z kolejnymi procesami hamowania, średnie obciążenie jest zwykle znacznie niższe niż siła ciągłego hamowania. Duża masa struktury rezystora zapewnia bardzo wysokie napięcie zasilania w krótkim okresie.

Ciągła moc jest zasadniczo określona przez przeniesienie ciepła do zewnętrznego radiatora. Wartości podane w odpowiedniej karcie danych należy traktować jako wartości orientacyjne, przy ostrożnym montażu i wydajnym zewnętrznym radiatorze, można zastosować większe obciążenia.

Jako rezystory stosuje się ognioodporne rezystory przewodowe z dużym rozpraszaniem mocy. Rezystancja i moc rezystorów muszą być obliczane zgodnie z każdym zadaniem do rozwiązania, jednak każdy producent ma zalecane wartości używane w większości zadań. Jednak w przypadku złożonych zadań nadal zaleca się wykonywanie obliczeń w celu np. Długiego opuszczania ładunku za pomocą dźwigu.

Wersja z przewodami połączeniowymi i tulejami z drutu szczególnie dobrze nadaje się do instalacji wewnątrz budynków, nawet w trudno dostępnych miejscach. Instalacja na obudowie lub grzejniku odbywa się za pomocą centralnej jednokierunkowej instalacji. Wersję modelu z gwintami można również wykorzystać jako zewnętrzny rezystor do modernizacji. przetwornica częstotliwości.

Daje to olbrzymie korzyści w przypadku, gdy półprzewodniki liniowe są przetwarzane jako hybryda w obudowie modułu. W tym przypadku równoległe połączenie liniowych rezystorów hybrydowych i hamulcowych odbywa się za pomocą karty kontrolnej dla pojedynczej operacji.

Doskonałym przykładem obliczania oporów hamowania jest "Zbiór techniczny Schneider Electric", zwany "Metodą nr 7 obliczenie siły  sterowane częstotliwościowo napędy elektryczne mechanizmów dźwigowych ". Niestety nie ma linku do ich strony, ale wyszukiwanie jest łatwe po nazwie.

Istnieją aplikacje, w których silnik sterowany za pomocą przetwornicy częstotliwości zawsze działa w trybie generatora, na przykład stojaki ładunkowe. W takich systemach bardziej wydajne i ekonomiczne jest stosowanie jednostek odzysku energii - urządzeń, które zwracają energię generatora do sieci. Takie jednostki mogą pracować przez długi czas i znacznie oszczędzać energię.

Połączenie z grzejnikiem zajmuje również centralną instalację z pojedynczym otworem. Skomentuj ten artykuł. Podczas montowania wyjściowych rezystorów sytuacja jest bardzo podobna. Jednak rezystor hamujący jest przymocowany do dachu. W rezultacie wydzielane ciepło jest rozpraszane, a zatem zapewnione jest wystarczające chłodzenie. W niektórych typach urządzeń trakcyjnych w kabinie znajduje się identyczna grupa wyjściowych rezystorów. Te rezystory hamujące służą głównie jako instalacja grzewcza w zimie, dlatego dostarczane jest odpowiednie ciepło.

Przetwornica częstotliwości i rezystor hamowania

Jednak nowoczesne samochody mają już wymiennik ciepła, aby pomieścić rezystory hamowania. Ma to tę zaletę, że kontrola temperatury nie wpływa na proces hamowania. Badania od dawna pracowały nad zwiększeniem odporności na opór i, w konsekwencji, na uzyskanie wyższych wartości. Z tego powodu obecnie stosowane są przetwornice częstotliwości i przekształtniki mocy. Przy pierwszym może być generowane napięcie przemienne, a drugie z regulacją maksymalnej możliwej mocy.