变频器为什么使用制动电阻?

2019年08月24日

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。因此在机械惯性比较大的系统中,需要采用制动电阻,如升降机、数控机床、提升机等。

制动电阻的使用率

制动电阻使用率规定了制动电阻的使用效率,以避免制动电阻过热而损坏,它会影响制动单元的制动效果。制动电阻的使用率设置越低,电阻的发热程度越小,电阻上消耗的能量越少,制动效果越差。同时,制动单元的容量也

没有得到充分利用。理论上讲,制动电阻使用率为100%时,对制动单元容量的利用最充分,制动效果也最明显,然而这需要较大的制动电阻功率的代价,使用者应综合考虑。

在制动电阻阻值和功率都已经确定的前提下,对于减速较慢的大惯性负载,选取较低的电阻使用率会取得较好的效果。对于需要快速停机的负载,宜选取较大制动电阻使用率。

非重复制动

所谓非重复制动,是指拖动系统在一个相当长的时间内只有一次减速制动过程,因此制动电阻在该段时间内只有一次消耗能量的过程,制动电阻的功率也因此可以进一步减小,减小的幅度决定于制动电阻的耐冲击能力和单次减速制动的动作时间。

重复制动

有些机械是需要反复制动的,如起重机械和龙门刨床等,在重复制动且制动时间较短的情况下,制动电阻的选用功率P 选用与制动占空比(每次制动时间tb与每两次制动之间的时间间隔tc之比tb/tc)有近似线性关系。制动占空比越小,制动电阻功率的降额使用的幅度越大(P 选用/P 额越小)

来源:庆云县崔口镇华泰电器经销处

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