Arbejdsprincip for bremsemodstand i frekvensomformer

I det faktiske arbejde ændrer hastighedskonverteren ofte motorhastigheden ofte, starter og stopper kontinuerligt. Et sådant arbejdsmiljø gør, at strømmen af ​​arbejdskredsløbet konstant ændres, og omvendt spænding vises. Hvis der ikke foretages et rimeligt kredsløbsdesign, vil det ofte forårsage irreversibel skade på kontroludstyret!

På grund af fordelene ved regulering af glat hastighed, stor rækkevidde og lille startstrøm er regulering af variabel frekvenshastighed været vidt brugt i regulering af motorhastighed i de senere år. I produktionen vil udstyr med stor inerti såsom inducerede udkast til fans, hurtig frekvensreduktion eller nedlukning medføre, at overspændingsbeskyttelsen af ​​konverteren fungerer, hvilket får hyppige nedlukninger af udstyr. Denne artikel starter fra arbejdsprincippet for trefasede asynkrone motorer og frekvensomformere og beskriver kort anvendelse af bremsemodstande i sådanne industrielle miljøer.

1 hastighedsreguleringsprincip for trefaset asynkrone motorer

Tre-fase asynkrone motorer er forbundet til trefaset vekselstrøm for at generere et roterende magnetfelt. Det roterende magnetfelt skærer rotorens lukkede leder for at generere en induceret strøm. Rotorstrømmen interagerer med statormagnetfeltet for at generere elektromagnetisk kraft og føre rotoren til at rotere. Vi definerer synkron hastighed som hastigheden på det roterende magnetfelt, repræsenteret af n 0; Rotorudgangshastigheden er N; Forholdet mellem forskellen mellem den synkrone hastighed og rotorhastigheden og magnetfeltets synkrone hastighed kaldes sliphastigheden, F er effektfrekvensen, og P er antallet af motoriske polpar.

Synkron hastighed: n {{0}} f/p, sliphastighed: s=(n 0- n)/n0, motorhastighed: n =60 f/p (1- s)

Fra ovenstående formel kan det ses, at ændring af effektfrekvens, poletal og sliphastighed kan opnå formålet med at ændre motorhastigheden. Imidlertid, når almindelige motorer forlader fabrikken, er poletnummeret og sliphastigheden, der er fast, er faste, og regulering af trinløs hastighed kan kun opnås ved at ændre strømfrekvensen.

1 princip om inverterstruktur

1.1 Inverteren består af hovedkredsløbet og kontrolkredsløbet

Hovedkredsløbet er strømfrekvensomdannelsesdelen, der hovedsageligt består af tre dele. Det inkluderer en "ensretter", der omdanner den industrielle frekvens til DC -effekt, et "filterkredsløb", der absorberer spændingspulsation, og en "inverter", der konverterer DC til AC. Kontrolkredsløbet er et kredsløb, der giver kontrolsignaler til hovedkredsløbet. Det inkluderer kredsløb såsom drift, detektion, hastighedsdetektion, drivkraft og beskyttelse.

1.2 Fokus på arbejdsprincippet for hovedkredsløbet for inverteren

1.2.1 Rektificeringskredsløb VD 1- VD6 danner en trefaset bro i fuldbølge-ensretterkredsløb.

1.2.1 Filterkredsløb. Den rettede spænding er en pulserende spænding, og filterkondensatoren CL spiller en filtreringsrolle. Da energilagringskondensatoren er stor, er spændingen over kondensatoren 0, når strømmen er tilsluttet. Derfor er opladningsstrømmen for filterkondensatoren CL meget stor på det øjeblik, der er magt. Overdreven strøm vil skade ensretterrøret. For at begrænse opladningsstrømmen er opladningsmodstanden RS forbundet i serie i det øjeblik, der er magt-on af ensretterbroen. Når CL opkræves i en vis grad, er Bypass Switch KS-kortslutninger Rs.

1.2.3 Inverterkredsløb. Inverterbroen sammensat af V 1- V6 -inverter DC -effekt i AC -strøm med justerbar frekvens og amplitude. Freewheeling -dioderne d 1- d6 giver en kanal til reaktiv strøm til at vende tilbage til DC -strømforsyningen; Når motoren er i bremsetilstand, vender den regenererede elektriske energi tilbage til DC -kredsløbet gennem d 1- d6; Inversionsprocessen for V 1- V6 er, at de to inverterrør i den samme broarm skiftevis tændes og slukkes, og D 1- D6 er også påkrævet for at tilvejebringe en sti under pendlingsprocessen.

1.2.4 Energilagring og bremsekredsløb. Da spændingen mellem C -stangen og E -stangen stiger fra næsten 0 V til DC -spændingsværdien ud hver gang inverterrøret V 1- V6 skifter fra staten til off -tilstand, kan den overdrevent høje spænding skade inverterrøret. Rollen af ​​energilagringskondensatorerne C1 og C2 er at reducere spændingsvæksthastigheden, når V 1- V6 er slukket; Når motoren decelererer, kan rotorhastigheden overstige den synkrone hastighed på dette tidspunkt og være i kraftproduktionstilstanden. Systemets kinetiske energi føres tilbage til busbaren, hvilket får spændingen til at stige og kan endda skade inverteren. Bremsemodstanden RB bruges til at forbruge denne del af energien.
2. Hastighedsreguleringsprincippet for trefaset asynkron motor

Tre-fase asynkron motor er forbundet til trefaset vekselstrøm for at generere roterende magnetfelt. Det roterende magnetfelt skærer rotorens lukkede leder for at generere induceret strøm. Rotorstrømmen interagerer med statormagnetfeltet for at generere elektromagnetisk kraft og føre rotoren til at rotere. Vi definerer synkron hastighed som hastigheden på det roterende magnetfelt, repræsenteret af n 0; Rotorudgangshastigheden er N; Forholdet mellem forskellen mellem den synkrone hastighed og rotorhastigheden og magnetfeltets synkrone hastighed kaldes slip s, f er strømforsyningsfrekvensen, og p er antallet af motoriske polpar.

Synkron hastighed: n {{0}} f/p, slip: s=(n 0- n)/n0, motorhastighed: n =60 f/p (1- s)

Fra ovenstående formel kan det ses, at ændring af strømforsyningsfrekvensen, stangparnummer og sliphastighed kan opnå formålet med at ændre motorhastigheden. Imidlertid, når almindelige motorer forlader fabrikken, er poletnummeret og sliphastigheden, der er fast, er fast, og regulering af trinløs hastighed kan kun opnås ved at ændre strømforsyningsfrekvensen.

3 Generation af motorisk feedback -energi og rollen som inverterbremseenhed

I den variable frekvenshastighedsregulering af inducerede udkast til fans, når processen kræver, at motoren skal decelererer og stopper hurtigt, falder motorens synkrone hastigheden med motorens udgangsfrekvens, men på grund af den store inerti af sådanne belastninger kan motorens rotorhastighed ikke reduceres med det samme. Når den synkrone hastighed er mindre end rotorhastigheden, bliver drejningsmomentudgangen til motorakslen bremsemomentet, hvilket reducerer motorens hastighed. På dette tidspunkt bliver motoren en kraftproduktionstilstand, og den regenererede elektriske energi føres tilbage til DC -kredsløbet. Da DC -kredsløbets elektriske energi ikke kan føres tilbage til elnettet, er det ikke nok til kun at stole på modstandens absorption af inverteren med begrænset effekt. Akkumulering af ladning får spændingen til at stige kontinuerligt, og den overdrevne spænding vil skade de interne komponenter. For at sikre inverterens sikkerhed aktiveres den interne overspændingsbeskyttelse, hvilket får inverteren til at stoppe. For at opretholde den stabile drift af inverteren i sådanne industrielle miljøer, skal den elektriske energi, der fodres tilbage i motorens kraftproduktionsbremsestat, forbruges.

Ved at installere en bremsemodstandsenhed på DC -bussen fra inverteren forbruges den regenererede elektriske energi i form af varmeenergi for at opnå hurtig hastighedsreduktion eller parkering. Det inkluderer en bremseenhed og en bremsemodstand. Bremsenhedens funktion er at forbinde bremsemodstanden, når spændingen UD for DC -kredsløbet overstiger den specificerede grænse, så den elektriske energi frigøres i form af varme gennem modstanden. Bremsemodstandsenheden kan opdeles i to typer: indbygget og ekstern. Førstnævnte er velegnet til generelle omvendere med lav effekt, det vil sige den del, der er vist i den stiplede boks i figur 1; På grund af det lille interne rum for inverteren og begrænsede varmeafledningsbetingelser er sidstnævnte velegnet til større effektinvertere eller arbejdsforhold med særlige krav til bremsning.

Når arbejdsforholdene ændres, er motoren i kraftproduktionstilstanden, og energien føres tilbage til DC -kredsløbet, så busspændingen øges til ledningsværdien af ​​bremsenheden, strømmer strømmen gennem bremsemodstanden og forbruges i form af varmeenergi, motorhastigheden falder, og busspændingen falder også; Når busspændingen falder til den værdi, som bremseenheden skal slukkes, afskæres strømrøret på bremseenheden, og ingen strøm strømmer gennem bremsemodstanden; Bremseenheden afbalancerer busspændingen ved gentagne gange at tænde og slukke for at sikre den normale drift af systemet.

4 Anvendelse af bremsemodstandsenhed i produktion

I en kulkemisk plante kræver flashdampgenvinding to inducerede udkast til fans, udstyret med to 18,5 kW variable frekvensmotorer, og hastigheden styres af to frekvensomformere. På grund af indgangspressets ustabilitet er outputfrekvensen for frekvensomformeren i en lang række ændringer i brug for at sikre stabil produktion i en lang række ændringer for at sikre stabil produktion. Da frekvenskonverteren har en stor kapacitet og er en inertial belastning, får den hurtige frekvensreduktion af frekvenskonverteren, at DC-bussen fra frekvenskonverteren danner en pumpe-spænding, der overstiger den tilladte værdi på meget kort tid, og beskyttelseshandlingen aktiveres. Frekvensomformeren stopper ofte og kan ikke sikre stabil drift, hvilket har en alvorlig indflydelse på produktionen. Dette produktionsproblem blev løst ved at tilføje en bremseenhed og en bremsemodstand.

Ved at tilføje en bremsemodstandsenhed forbruges feedback -elektrisk energi i form af varmeenergi på bremsemodstanden og derved løse ustabiliteten forårsaget af beskyttelseshandlingen forårsaget af frekvensomformeren, der driver en stor inertial belastning, hurtig frekvensreduktion eller hurtig parkering. Gør variabel frekvenshastighedsregulering mere udbredt i industriel produktion.