今天劉博士就來給大家簡單講講如何計算變頻器制動電阻的功率,覺得有幫助的記得點讚加關注不迷路哦!
隨著變頻器在電機調速領域的普及和推廣,在許多應用領域都需要實現瞬時停車或減速。此時,由於機械慣性的存在,電動機的實際轉速將大於變頻器輸出的同步轉速,電動機將在發電狀態下運行,或在提升/提升/開卷時運行,當電機輸出轉矩與實際轉速方向相反時,供電系統就能達到高速控制的目的,發電機也處於發電狀態下運行。
系統的動能/重力勢能通過變速箱/電機和變頻器轉化為電能。電壓型逆變器除了部分以機械損耗的形式消耗外,大部分都會被逆變器轉換成IGBT,雖然直流電容器的容量很大,但其儲能能力仍然有限。當電動機產生的電能超過直流環節電容器的儲存容量,逆變器網側整流單元不具備回饋電網的能力或反饋能力不足時,必須儘快接通直流線路。最簡單的能源消耗方式是使用制動單元和制動電阻。
制動電阻功率計算
由於驅動系統的制動時間通常較短,在短期制動過程中,制動電阻的溫升不能達到其定額溫升,且制動後的制動時間較長,因此制動電阻的溫度可以完全降低到環境溫度。因此,所選制動電阻的額定功率可以完全小於通電時消耗的功率。當西門子選擇手冊中給出的制動電阻功率不能滿足現場條件時,
可按式(1)計算
其中pb0為制動電阻的最大功率。
式中UD——直流迴路電壓,一般為760v。
式中RB為制動電阻的電阻值。
Rb制動電阻的電阻值可在手冊中找到,由變頻器確定。
制動電阻的功率pb0按式(1)計算。當計算過程中得到的制動電阻的最大功率超過變頻器的額定功率時,以變頻器的額定功率作為制動電阻的最大功率,選擇的電阻可以長期連接到電路上。但在實際工況下,制動電阻的工作時間較短,其實際功率值可能小於消耗的功率值。因此,確定製動電阻功率的原則是在電阻溫升不超過其額定溫升的前提下,儘可能降低功率值。實際選用時,制動電阻功率按式(2)計算。
式中,γB為外部制動電阻功率的修正係數。
制動電阻功率修正係數的確定
(1) 不經常制動的負載。第一次制動後長時間不制動的負荷,如二次負荷。對於該載荷,校正係數的大小取決於每個制動器所需的時間。
制動時間TB小於10s時,取γB=7;
制動時間TB大於100s時,取γB=1;
當制動時間介於兩者之間,即10s<TB<100s時,γB值可按下圖所示比例計算。
(2) 負載頻繁制動。許多機器需要反複製動,如起重機、刨床等。
對於這種負載,校正係數取決於制動時間TB與時間間隔TC(TB/TC)的比值,即制動佔空比。在實際生產中,由於制動器的佔空比經常變化,所以只能取一個平均值。在這種情況下,校正係數γB可按如下方式確定:
當TB/TC≤0.01時,γB=5;
當TB/TC≥0.15時,γB=1;
當0.01<TB/TC<0.15時,γB值可按下圖中的比例計算。
結論
由於制動電阻的標稱功率遠小於實際功耗,而且很難準確估計制動電阻的通電時間,因此,在實際操作過程中,如果通電時間超過預設的通電時間,則制動電阻會過熱損壞。因此,在選型時要適當增加餘量。其次,制動電阻應有過熱保護。熱繼電器可用於過熱保護,過熱保護電路可自行設計。
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