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RXLG制动刹车电阻作用:当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。
简单的说就是:惯性大的系统,变频器减速的时候电机处于发电状态,变频器直流母线电压升高,当电压升到一定值时,接通制动电阻,将电动机产生的能量以热量的形式释放
那刹车电阻时所消耗的能量是哪里来的?
1、自由停车变频器没有了输出,电机绕组端开路,没有了电流,没有了旋转磁场,也没有了感生电势;
2、如果不是自由停车,变频器就有输出,电机绕组端就有电压,有电流,有旋转磁场,就有感生电势,这时转子在负载惯性运动下拖着发电,并被逆变桥整流成直流回馈到变频器直流部;
3、这时,负载的惯性动能就转化为直流部的电能,使直流部电压升高,为了不出现直流部过压,必须用电阻短接直流电压放电,这个电阻就叫制动电阻;
4、这时电动机处于发电制动状态,如果哪个制动电阻烧断,直流部会过压保护,变频器停止输出,电机失去制动,如果是起重机就发生溜钩。
设计原理:
1.在变频调速系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时,转子电流的相位几乎改变了180度,电机从电动状态变为发电状态;与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩,使电机的转速迅速下降,电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网,仅靠变频器本身的电容吸收,虽然其他部分能消耗电能,但电容仍有短时间的电荷堆积,形成“泵升电压”,使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。
2.目前市场上变频器的制动方法大致有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动。目前关于制动电阻的计算方法有很多种,从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际,主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法,由于每一个厂家的计算方法各有不同,因此计算的结果不大一致。
3.制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体,它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种:波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量,并选用高阻燃无机涂层,有效保护电阻丝不被老化,延长使用寿命,台达原厂配置的就是这样的电阻;铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器,外型美观,高散热性的铝合金外盒全包封结构,具有极强的耐振性,耐气候性和长期稳定性;体积小、功率大,安装方便稳固,外形美观,广泛应用于高度恶劣工业环境使用。
4.制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量;当刹车电阻发热时,电阻值将会随温度的上升而变高,制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。
5.现在用一个例子来说明制动使用率的概念:10%的制动频率可以这样理解,如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100%的功率,那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
制动单元动作电压准位
当直流母线电压大于等于制动电压准位(甄别阈值)时,刹车单元动作进行能量消耗。
6.制动电阻设计
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