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變頻器四種制動方式

來源:本站  發布時間 : 2020-02-24

在電網——變頻器——電機——負載構成的驅動系統中,能量是可以雙向傳遞的。當電機處于電動機工作模式時,電能從電網經由變頻器傳遞到電機,轉化為機械能驅動負載,負載因此具有動能或勢能;當負載釋放這些能量以求改變運動狀態時,電機反被負載帶動,進入發電機工作模式,將機械能轉化為電能反饋給前級變頻器。這些反饋能量被稱為再生制動能量,可以通過變頻器反饋回電網,或者消耗在變頻器直流母線上的制動電阻中(能耗制動),常用的變頻器制動方式有四種。


  1.能耗制動


  能耗制動方式通過制動單元和制動電阻,利用設置在直流回路中的制動電阻來吸收電機的再生電能,實現變頻器的快速制動。


  能耗制動的優點:

  構造簡單、對電網無污染(與回饋制動作比較)、成本低廉;


  能耗制動的缺點:

  運行效率低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。


  2.回饋制動


  回饋制動方式是采用有源逆變技術,將再生電能逆變為與電網同頻率同相位的交流電回送電網,從而實現制動。


  變頻器專用型能量回饋制動單元

  實現能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。


  回饋制動的優點:

  能四象限運行,電能回饋提高了系統的效率;


  回饋制動的缺點:

  ㈠只有在不易發生故障的穩定電網電壓下(電網電壓波動不大于 10%),才可以采用這種回饋制動方式。因為在發電制動運行時,電網電壓故障時間大于2ms,則可能發生換相失敗,損壞器件。

  ㈡在回饋時,對電網有諧波污染;

  ㈢控制復雜,成本較高。


  3.直流制動


  直流制動的定義:

  直流制動,一般指當變頻器輸出頻率接近為零,電機轉速降低到一定數值時,變頻器改向異步電動機定子繞組中通入直流,形成靜止磁場,此時電動機處于能耗制動狀態,轉動著轉子切割該靜止磁場而產生制動轉矩,使電動機迅速停止。


  可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。


  直流制動的要素:

  直流制動電壓值,實質是在設定制動轉矩的大小,顯然拖動系統慣性越大,直流制動電壓值該相應大些,一般直流電壓在15-20%左右的變頻器額定輸出電壓約為60-80V,有的用制動電流的百分值;


  直流制動時間,即是向定子繞組通入直流電流的時間,它應比實際需要的停機時間略長一些;


  直流制動起始頻率,當變頻器的工作頻率下降到多大時開始由能耗制動轉為直流制動,這與負載對制動時間的要求有關,若并無嚴格要求情況下,直流制動起始頻率盡可能設定得小一些;


  4.共用直流母線回饋制動


  共用直流母線回饋制動方式的原理是:電動機A的再生能量反饋到公共的直流母線上,再通過電動機B消耗其再生能量;


  共用直流母線回饋制動方式可分為共用直流均衡母線回饋制動和共用直流回路母線回饋制動兩種方式;


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