原裝德國Frizlen,制動電阻FZG 500×65-60到貨
Frizlen制動電阻,是波紋電阻的一種,主要用于變頻器控制電機(jī)快速停車的機(jī)械系統(tǒng)中,幫助電機(jī)將其因快速停車所產(chǎn)生的再生電能轉(zhuǎn)化為熱能。
Frizlen制動電阻功用
保護(hù)變頻器
電機(jī)在快速停車過程中,由于慣性作用,會產(chǎn)生大量的再生電能,如果不及時消耗掉這部分再生電能,就會直接作用于變頻器的直流電路部分,輕者,變頻器會報故障,重者,則會損害變頻器;制動電阻的出現(xiàn),很好的解決了這個問題,保護(hù)變頻器不受電機(jī)再生電能的危害;
保證電源電網(wǎng)絡(luò)
制動電阻將電機(jī)快速制動過程中的再生電能直接轉(zhuǎn)化為熱能,這樣再生電能就不會反饋到電源電網(wǎng)絡(luò)中,不會造成電網(wǎng)電壓波動,從而起到了保證電源網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行的作用。
Frizlen制動電阻原理
一、制動單元原理: 制動單元由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動電路構(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)儲存不了或者內(nèi)接的制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時,需要加外接制動組件,以加快消耗再生電能的速度。
二、制動電阻原理:電動機(jī)在工作頻率下降過程中,將處于再生制動狀態(tài),拖動系統(tǒng)的動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)。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。
三、制動單元+電阻:制動單元由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動電路構(gòu)成。其功能是為放電電流IB流經(jīng)制動電阻提供通路。
以下是制動單元的動作過程:
a、當(dāng)電動機(jī)在外力的作用下減速時,電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運行,產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續(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。
b、當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓(制動單元的開啟電壓)時,制動單元功率開關(guān)管開通,電流流過制動電阻。
c、制動電阻釋放熱量,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。
d、當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓(制動單元停止電壓)時,制動單元的功率管關(guān)斷。此時沒有制動電流流過電阻,制動電阻在自然散熱,降低自身溫度。
e、當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時,制動單元將重復(fù)以上過程,平衡母線電壓,使系統(tǒng)正常運行。
由于制動單元的工況屬于短時工作,即每次的通電時間很短,在通電時間內(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間則較長,在間歇時間內(nèi),其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同,因此制動電阻的額定功率將大大降低,價格也隨之下降;另外由于IGBT只有一個,制動時間為ms級,對功率管開通與關(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)理也相對簡單,實現(xiàn)較為容易。 由于有以上優(yōu)點,因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動但為短時工作制的場合
Frizlen制動電阻大小計算
首先估算出制動轉(zhuǎn)矩
制動扭矩 =((電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量+電機(jī)負(fù)載測折算到電機(jī)測的轉(zhuǎn)動慣量) (制動前速度-制動后速度))/375*減速時間-負(fù)載轉(zhuǎn)矩 一般情況下,在進(jìn)行電機(jī)制動時,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,因此計算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無需接制動裝置;
接著計算制動電阻的阻值
制動電阻的阻值=制動元件動作電壓值的平方/(0.1047*(制動轉(zhuǎn)矩-20%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩) 制動前電機(jī)轉(zhuǎn)速) 在制動單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC,R即為制動電阻的阻值,C為變頻器內(nèi)部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為710V。
然后進(jìn)行制動單元的選擇
在進(jìn)行制動單元的選擇時,制動單元的工作zui大電流是選擇的*依據(jù),其計算公式如下: 制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值 zui后計算制動電阻的標(biāo)稱功率 由于制動電阻為短時工作制,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的消耗功率,一般可用下式求得: 制動電阻標(biāo)稱功率 = 制動電阻降額系數(shù) 制動期間平均消耗功率 制動使用率%
制動特點
能耗制動(電阻制動)的優(yōu)點是構(gòu)造簡單,缺點是運行效率降低,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。
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