[行业技术]变频器能耗制动的应用分析

1.引言近年来，随着变频器自己功能的不竭完善，交流调速技术有了长足的前进。若何在分歧运用条件下充实开发变频器自身功能、有用的下降装备的改造成本已成为一个重要问题。与凡是的控制方式相比，哄骗变频器直流制动功能实现交流拖动系统准确停车的设计方案省往了价值昂贵的变频器用制动单元／制动电阻，有用下降了装备改造成本，工作稳定靠得住、控制精度高。2.VVVF能耗制动的理论分析通用变频器提供的制动方式主要有：能耗制动、再生制动、整流回馈等。在转动惯较年夜的工况条件下，变频器厂家所建议采用的一般方式是外接制动电阻和制动单元的再生制动方式，某些情况下可以配合采用直流制动。这一设计思绪基本为年夜大都目内用户所接受，并在现实使用中获得了较好的效果。但该方案需另外采办变频器厂家提供的用制动单元／制动电阻，无形中增年夜了改造成本。所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零，机电的转速下降到一定数值时，变频器改向异步电念头定子绕组中通进直流，形成静止磁场，此时电念头处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而发生制动转矩，使电念头迅速遏制。在电念头制动进程中，由于变频器输出频率逐渐下降，则定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电念头处于再生制动进程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热消耗的形式消耗于异步电念头的转子回路中，为避免电念头减速进程中所形成的再生发电制动和直流制动进程中的能回馈，造成变频器和机电的损坏，需串进用制动单元／制动电阻。如图1所示为一般交流电念头制动时的机械特征曲线。设A点为正常工作点。电念头同步旋转磁场转速为：式中，为机电同步转速，为电源频率，为电念头磁极对数。图1．异步电念头机械特征曲线在凡是电念头的制动进程中，电念头先减速，电念头同步旋转磁场转速低于转子转速，工作点在统一转速下由曲线①的A点跳至曲线②的B点，即从象限过渡到第二象限称之为统一转速下特征的跳转，则机电获得反标的目的的制动转矩T进进发电制动状态，拖动系统沿图1中曲线②迅速降速，当低于某一转速后，向定子绕组输进直流，形成固定磁场，发生制动转矩。在这一进程中，机电将经过再生发电制动和能耗制动而终遏制。从理论上分析，假设能够控制电念头同步磁场的转速缓慢下降，使电念头在统一转速下特征跳转时，特征曲线维持在象限，如图1中虚线组③所示缓慢降速，不跳转至第二象限则拖动系统在降速进程中可以有用的避免发生再生制动进程。如图1所示，当机电转速在小于临界转速nh的情况下接进直流进行制动，并响应控制接进直流的年夜小和时间，理论上分析机电只履历有限的能耗制动阶段，不会过热。而变频器秀的内、外特征可以保证上述各项条件的知足。可是，采用该方式有一些需要的条件条件，首先，系统不能频仍进行启／停，否则会造成变频器直流电路故障。其次，提升机、电梯等下放重物的工况不适合采用。再次，系统降速时间不能太短，即降速不能过快，否则工作点将进进第二象限发生再生制动进程，引发机电过热。3.竣事语理论上的分析可以证实，该设计思绪是完全合理的。实践中，变频器采用直流制动并配合适当的直流制动时间，肇端频率和制动准位所发生的机电刹车效果也比力较着。