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變頻器制動(dòng)單元的主要功能、優(yōu)點(diǎn)和動(dòng)作過程

??2022-04-19 閱讀:392

一、制動(dòng)單元的主要功能

在某些應(yīng)用場合,需要快速降速,根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理可知,若滑差越大轉(zhuǎn)矩也越大,同理制動(dòng)轉(zhuǎn)矩將隨著降速速率的加大而增大,使系統(tǒng)降速時(shí)間大大縮短,能量回饋大大加快,直流母線電壓快速上升,因此必須將該回饋能量迅速消耗掉,保持直流母線電壓在某一安全范圍以下。制動(dòng)單元系統(tǒng)的主要功能就是能快速將該能量消耗掉(能量由制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā))。它有效的彌補(bǔ)了普通變頻器的制動(dòng)速度慢、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小(≤20%額定轉(zhuǎn)矩)的缺點(diǎn),對(duì)于一些需快速制動(dòng)但頻度較低的場合非常適用。


二、制動(dòng)單元的優(yōu)點(diǎn)

由于制動(dòng)單元的工況屬于短時(shí)工作,即每次的通電時(shí)間很短,在通電時(shí)間內(nèi),其溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到穩(wěn)定溫升;而每次通電后的間歇時(shí)間則較長,在間歇時(shí)間內(nèi),其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同,因此制動(dòng)電阻的額定功率將大大降低,價(jià)格也隨之下降;另外由于IGBT只有一個(gè),制動(dòng)時(shí)間為ms級(jí),對(duì)功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標(biāo)要求低,甚至要求關(guān)斷時(shí)間盡量短,以減少關(guān)斷脈沖電壓,保護(hù)功率管;控制機(jī)理也相對(duì)簡單,實(shí)現(xiàn)較為容易。由于有以上優(yōu)點(diǎn),因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動(dòng)但為短時(shí)工作制的場合。 


三、制動(dòng)單元的動(dòng)作過程

1、當(dāng)電動(dòng)機(jī)在外力的作用下減速時(shí),電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行,產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢被變頻器逆變部分的六個(gè)變頻器專用型能量回饋單元續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流,使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。


2、當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓(制動(dòng)單元的開啟電壓)時(shí),制動(dòng)單元功率開關(guān)管開通,電流流過制動(dòng)電阻。


3、制動(dòng)電阻釋放熱量,吸收再生能量,電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,變頻器直流母線電壓降低。


4、當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓(制動(dòng)單元停止電壓)時(shí),制動(dòng)單元的功率管關(guān)斷。此時(shí)沒有制動(dòng)電流流過電阻,制動(dòng)電阻在自然散熱,降低自身溫度。


5、當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動(dòng)單元?jiǎng)幼鲿r(shí),制動(dòng)單元將重復(fù)以上過程,平衡母線電壓,使系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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