制動(dòng)電阻的作用
電動(dòng)機(jī)在斷電后,由于慣性會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間。部分電動(dòng)機(jī)在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,會(huì)像發(fā)電機(jī)一樣,在線路產(chǎn)生電壓。
如果將一個(gè)電阻接到線路上,就會(huì)消耗電能,也就是消耗了電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能。電動(dòng)機(jī)就會(huì)停止得更快。
一、制動(dòng)單元原理:
制動(dòng)單元由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其功能是為放電電流環(huán)節(jié)電容器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)儲(chǔ)存不了或者內(nèi)接的制動(dòng)電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時(shí),需要加外接制動(dòng)組件,以加快消耗再生電能的速度。
二、制動(dòng)電阻原理:
電動(dòng)機(jī)在工作頻率下降過程中,將處于再生制動(dòng)狀態(tài),拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到直流電路中,使直流電壓UD不斷上升,甚至可能達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此,必須將再生到直流電路的能量消耗掉,使UD保持在允許范圍內(nèi)。制動(dòng)電阻就是用來消耗這部分能量的。
三、制動(dòng)單元+電阻:
制動(dòng)單元制動(dòng)單元由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其功能是為放電電流IB流經(jīng)制動(dòng)電阻提供通路。
四、制動(dòng)電阻
制動(dòng)電阻是用于將電機(jī)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?jī)蓚(gè)重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無機(jī)涂層,有效保護(hù)電阻絲不被老化,延長(zhǎng)使用壽命;后者電阻器耐氣候性、耐震動(dòng)性,優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器,廣泛應(yīng)用于高要求惡劣工控環(huán)境使用,易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀。
五、制動(dòng)過程
能耗制動(dòng)的過程如下:A、當(dāng)電機(jī)在外力作用下減速、反轉(zhuǎn)時(shí)(包括被拖動(dòng)),電機(jī)即以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行,能量反饋回直流回路,使母線電壓升高;B、當(dāng)直流電壓到達(dá)制動(dòng)單元開的狀態(tài)時(shí),制動(dòng)單元的功率管導(dǎo)通,電流流過制動(dòng)電阻;C、制動(dòng)電阻消耗電能為熱能,電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,母線電壓也降低;D、母線電壓降至制動(dòng)單元要關(guān)斷的值,制動(dòng)單元的功率管截止,制動(dòng)電阻無電流流過;E、采樣母線電壓值,制動(dòng)單元重復(fù)ON/OFF過程,平衡母線電壓,使系統(tǒng)正常運(yùn)行。
六:制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的選配
A、首先估算出制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
制動(dòng)轉(zhuǎn)矩=((電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量+電機(jī)負(fù)載測(cè)折算到電機(jī)測(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)*(制動(dòng)前速度-制動(dòng)后速度))/375*減速時(shí)間-負(fù)載轉(zhuǎn)矩
一般情況下,在進(jìn)行電機(jī)制動(dòng)時(shí),電機(jī)內(nèi)部存在一定的損耗,約為額定轉(zhuǎn)矩的18%-22%左右,因此計(jì)算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無需接制動(dòng)裝置。
B、接著計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值
阻值=制動(dòng)元件動(dòng)作電壓值的平方/(0.1047*(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩-20%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩)*制動(dòng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速)
在制動(dòng)單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC,R即為制動(dòng)電阻的阻值,C為變頻器內(nèi)部電解電容的容量。這里制動(dòng) 單元?jiǎng)幼麟妷褐狄话銥?10V。
C、然后進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇
在進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇時(shí),制動(dòng)單元的工作最大電流是選擇的唯一依據(jù),其計(jì)算公式如下:
制動(dòng)電流瞬間值=制動(dòng)單元直流母線電壓值/制動(dòng)電阻值
D、最后計(jì)算制動(dòng)電阻的標(biāo)稱功率
由于制動(dòng)電阻為短時(shí)工作制,因此根據(jù)電阻的特性和技術(shù)指標(biāo),我們知道電阻的標(biāo)稱功率將小于通電時(shí)的消耗功率,一般可用下式求得:
制動(dòng)電阻標(biāo)稱功率 = 制動(dòng)電阻降額系數(shù) X 制動(dòng)期間平均消耗功率 X 制動(dòng)使用率%
七:制動(dòng)特點(diǎn)
能耗制動(dòng)(電阻制動(dòng))的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是運(yùn)行效率降低,特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量,且制動(dòng)電阻的容量將增大。
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