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聊一聊變頻器概念定義及幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

BhHn_Mic ? 來(lái)源:陳年麗 ? 2019-07-17 09:10 ? 次閱讀

之前我們也曾聊過(guò)一次變頻器,那次好像只是簡(jiǎn)單地聊了一下基本電路結(jié)構(gòu)以及器件地作用。今天開(kāi)始,我想針對(duì)變頻器進(jìn)行更深或是說(shuō)更細(xì)地講解,變頻器將承包這周的話(huà)題,若有不足之處還請(qǐng)包涵,接下來(lái)讓我們開(kāi)嘮~

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變頻器概念

對(duì)于變頻器大家應(yīng)該都不是很陌生,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)生活中很常見(jiàn)。如馬上讓我們無(wú)法釋?xiě)训目照{(diào),從以前的定頻空調(diào)到現(xiàn)在的變頻空調(diào);又如洗衣機(jī)、冰箱和電梯,等等這些都涉及到我們今天所要聊的變頻器。

變頻器的定義

變頻調(diào)速器主要用于交流電動(dòng)機(jī)(異步電機(jī)或同步電機(jī))轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),具有變頻器體積小、重量輕、精度高、功能豐富、保護(hù)齊全、可靠性高、操作簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。變頻調(diào)速是公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案,除了具有卓越的調(diào)速性能之外,變頻調(diào)速還有顯著的節(jié)能作用,是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速方式。變頻器作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來(lái)越重要的自動(dòng)化設(shè)備,得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

變頻的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):

?節(jié)能

變頻器產(chǎn)生的最初用途是速度控制,但目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是節(jié)能。中國(guó)是能耗大國(guó),能源利用率很低,而能源儲(chǔ)備不足。應(yīng)用變頻調(diào)速可以大大提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度,使電機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的節(jié)能效果最明顯,節(jié)電率可達(dá)到20%~60%,這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)、泵類(lèi)的耗用功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比,當(dāng)需要的平均流量較小時(shí),轉(zhuǎn)速降低其功率按轉(zhuǎn)速的3次方下降。

?提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量

變頻調(diào)速除了在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載上的應(yīng)用以外,還可以廣泛應(yīng)用于傳送、卷繞、起重、擠壓、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域。它可以提高企業(yè)的產(chǎn)成品率,延長(zhǎng)設(shè)備的正常工作周期和使用壽命,使操作和控制系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化,有的甚至可以改變?cè)械墓に囈?guī)范,從而提高了整個(gè)設(shè)備控制水平。

?變頻調(diào)速在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)

變頻調(diào)速很容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn),只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開(kāi)關(guān)順序,即可實(shí)現(xiàn)輸出換相,也不存在因換相不當(dāng)而燒毀電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題。變頻調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)大都是從低速開(kāi)始,頻率較低,加、減速時(shí)間可以任意設(shè)定,故加、減速時(shí)間比較平緩,啟動(dòng)電流較小,可以進(jìn)行較高頻率的起停。

?變頻家電

除了工業(yè)相關(guān)行業(yè),在普通家庭中,節(jié)約電費(fèi)、提高家電性能、保護(hù)環(huán)境等受到越來(lái)越多的關(guān)注,變頻家電成為變頻器的另一個(gè)廣闊市場(chǎng)和應(yīng)用趨勢(shì),如帶有變頻控制的冰箱、洗衣機(jī)、家用空調(diào)等,在節(jié)電、減小電壓沖擊、降低噪聲、提高控制精度等方面有很大的優(yōu)勢(shì)。

變頻器的組成,宏觀的來(lái)看很簡(jiǎn)單:

①主電路:整流電路、中間環(huán)節(jié)、逆變電路;

控制電路:主控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路以及保護(hù)電路

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主電路的設(shè)計(jì)和計(jì)算

今天我們先來(lái)講一講主電路的設(shè)計(jì)和計(jì)算,內(nèi)容可能有點(diǎn)長(zhǎng),大家可以mark起來(lái)慢慢看。

變頻器的主電路如上圖所示,主要包括交流電抗器、輸入壓敏電阻整流橋、直流電抗器、直流充電電阻、直流電抗器、充電接觸器、直流母線(xiàn)電容、電容均壓電阻、逆變橋、

母線(xiàn)浪涌吸收電容,此外還可以安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。

當(dāng)然,主電路的這些器件也不盡相同,我們這里的足夠用來(lái)說(shuō)明其原理了。

參數(shù)的計(jì)算

變頻器的容量:

Po=√3UoIo

式中Uo是輸出電壓,Io是輸出電流。單位是VA。

平時(shí)我們一般都以W為功率單位,那么W和VA之間有什么關(guān)系呢?它們中間需要考慮功率因數(shù)λ(cosθ),只有當(dāng)功率因數(shù)為1的時(shí)候,1W=1VA,而功率因數(shù)不為1的時(shí)候,兩者就不相等了。即視在功率S,有功功率P和無(wú)功功率Q之間的關(guān)系

S2=P2+Q2,P=Scosθ,Q=Ssinθ;計(jì)算時(shí),注意容量和標(biāo)稱(chēng)功率之間的關(guān)系。

直流環(huán)節(jié)電壓平均值:

UD=3√2/π*UAC≈1.35UAC

式中,UAC為三相輸入線(xiàn)電壓的有效值。由于母線(xiàn)電容的存在,直流電壓一般認(rèn)為等于輸入線(xiàn)電壓的幅值

UD=√2*UAC≈1.414UAC

直流環(huán)節(jié)電流:

ID=π/√6*Io≈1.283Io

式中Io為變頻器額定輸出電流。

eg.對(duì)于15kW的變頻器,輸出電流為32A,因此變頻器輸出容量為Po=1.732*32*380=21kVA,直流母線(xiàn)電壓為UD=1.414×380=536V,母線(xiàn)電流為ID=1.283*32=41A。

★整流橋計(jì)算

①電流計(jì)算:

流過(guò)整流管的電流

有效值:

IT=ID/√3≈0.577ID

平均值:

IT(AV120°)=2ID/π≈0.637ID

IT(AV120°)為120°導(dǎo)通的值,整流二極管一般Datasheet標(biāo)稱(chēng)值是180°的值

IT(AV180°)=IT(AV120°)/√3=2ID/√3π≈0.368ID

整流二極管電流選型:

IVT(AV)=(1~2)*α*0.368*(π/√6)*Io

式中:Io為變頻器輸出額定電流。過(guò)載系數(shù)α=1.5~1.8。

一般整流橋很少過(guò)載,而且現(xiàn)在的整流管過(guò)載能力都比較強(qiáng),從成本上考慮,所以選取的整流器件甚至可以略小于計(jì)

算出的電流值。

②電壓計(jì)算

整流管電壓額定值URRM:

URRM≥UAC*√2*1.1*β

式中β為電壓安全系數(shù),一般取2。目前整流管額定電壓選取為單相800V,三相1600V。

多個(gè)整流元件并聯(lián)

很多時(shí)候我們會(huì)并聯(lián)器件來(lái)滿(mǎn)足所需的電流等級(jí),器件的并聯(lián)必須降低電流額定值使用,可以參照下面式子選擇:

ITa=(1.7~2.5)I/np

式中,I為允許過(guò)載時(shí)一組橋臂的平均電流,np為并聯(lián)支路數(shù)。

并聯(lián)需要注意的事項(xiàng):

?挑選伏安特性曲線(xiàn)較為一致的器件;

?注意連線(xiàn)的結(jié)構(gòu)處理;

?必要時(shí)可采用均流變壓器;

?并聯(lián)的器件工作溫度盡量一致,在散熱器上盡量靠近。

★逆變橋計(jì)算

隨著功率半導(dǎo)體的發(fā)展,IGBT已經(jīng)成為當(dāng)下中大功率變頻器逆變電路開(kāi)關(guān)管選取的最佳選擇。再選擇IGBT時(shí)我們要注意以下幾點(diǎn):

①首先根據(jù)變頻器載頻工作范圍及熱設(shè)計(jì)的要求選擇一種合適的類(lèi)型。選擇三種類(lèi)型IGBT中的一種:

?極低的通態(tài)壓降,但開(kāi)關(guān)損耗大;

?高通態(tài)壓降,但開(kāi)關(guān)損耗?。?/p>

?中等通態(tài)壓降,但開(kāi)關(guān)損耗較??;

魚(yú)和熊掌不可兼得,根據(jù)自己的需求擇優(yōu)選取。

②根據(jù)體積、結(jié)構(gòu)是否易于并聯(lián)、維護(hù)成本及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的壓力等要求決定采用那一種封裝形式。

③計(jì)算所選IGBT的電流等級(jí)、電壓等級(jí),該步驟同時(shí)也影響了吸收電路的形式選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

關(guān)于逆變?cè)蛪汉碗娏鞯倪x擇:

考慮到瞬間過(guò)電壓,IGBT的耐壓通常為直流母線(xiàn)電壓的兩倍。瞬間過(guò)電壓受回路雜散電感和IGBT開(kāi)關(guān)速度的影響,所以實(shí)際耐壓的選擇要視回路的雜散電感而定。

①額定電壓

方法一:URRM≥(√2UAC*β+150)*α

方法二:URRM≥√((Ic*n)2*Ls/Cx+VPN2)

式中,UAC是變頻器輸入電源電壓,β為電源電壓的波動(dòng)系數(shù),α為安全系數(shù),Ic為IGBT的額定電流,n為短路時(shí)電流沖擊的倍數(shù),Ls為雜散電感大小,Cx為吸收電容的大小,VPN為正常工作時(shí)母線(xiàn)電壓。

就目前而言,通用380V變頻器IGBT都是1200V耐壓。

②電流選擇

電流的選擇與最大工作頻率,總功耗、冷卻方式及環(huán)境溫度范圍都有關(guān)系,實(shí)際上,Datasheet中給出的電流參數(shù)常常在一兩種條件下定義,因此總的來(lái)講并不準(zhǔn)確適合實(shí)際應(yīng)用,有時(shí)會(huì)偏差很大。

電流額定值的選擇:

確定過(guò)載能力

k√2 Io≤Ic

式中,k為電流的過(guò)載倍數(shù),Io為變頻器的額定輸出電流,Ic為IGBT標(biāo)稱(chēng)電流值(連續(xù)DC)。

確定抗電流沖擊能力

m√2Io≤Ic(1ms)

式中,m為硬件電流保護(hù)倍數(shù),Io為變頻器額定輸出電 流,Ic(1ms)為1ms標(biāo)稱(chēng)電流。

一般而言,模塊的選取主要根據(jù)是溫升,只要溫升能夠滿(mǎn)足要求,載流能力可以適當(dāng)放寬。

IGBT的并聯(lián)

由于單只IGBT模塊電流容量有限,為了提高載流能力需要對(duì)IGBT并聯(lián)。由于IGBT具有正的溫度系數(shù),溫度升高時(shí)導(dǎo)通壓降會(huì)增大,因此本身具有自動(dòng)均流的特性,并聯(lián)使用一般不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的均流問(wèn)題。

由于IGBT參數(shù)分散性,并聯(lián)使用時(shí)需要放大IGBT的容量,IGBT電流需乘以1個(gè)降額系數(shù),降額系數(shù)按照下式計(jì)算:

式中n為并聯(lián)器件數(shù)目,x與器件耐壓有關(guān),600V器件:x=0.1;1200V器件:x=0.15;1700V器件:x=0.2。

例如,常用的1200V的器件,有

n=2:降額系數(shù)=0.87

n=3:降額系數(shù)=0.826

n=4:降額系數(shù)=0.80

n=5:降額系數(shù)=0.79

n=6:降額系數(shù)=0.78

n=7:降額系數(shù)=0.776

對(duì)于IGBT的并聯(lián),原則上和二極管并聯(lián)差不多,在驅(qū)動(dòng)電路方面有更高的要求,希望并聯(lián)的各個(gè)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)一致以保證管子的同時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷。對(duì)此要求各并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)長(zhǎng)

度相同,在各個(gè)管子上加裝GE板,對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行就近調(diào)理。下面給出一個(gè)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的例子,大家可以參考一下:

RE為防止環(huán)流電阻,強(qiáng)電端A點(diǎn)和B點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接,電勢(shì)有可能不完全相等,這樣將在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)電路中產(chǎn)生環(huán)流,RE的作用就是限制短路環(huán)流,一般取值為0.33Ω。一般我們都會(huì)在柵射極并個(gè)電阻RGE,RGE都不能省略,其作用是防止IGBT柵極電荷積累,一般取值是10k~100k。

★主回路元器件的保護(hù)

整流橋的保護(hù)

輸入側(cè)必須設(shè)計(jì)浪涌吸收電路,吸收元件一般采用壓敏電阻、氣體放電管或安規(guī)電容等,整流橋的輸出就近安裝一只高頻無(wú)感電容(MKP或CBB81)。主回路電路圖中的的Yd和Cr,壓敏電阻的耐壓值一般選為820V,整流橋的輸出吸收電容Cr與變頻器功率有關(guān),一般容值為0.22~2uF,耐壓為1600V。

增加快熔。快熔的熔斷時(shí)間可達(dá)3~5ms比較適合整流橋的保護(hù),并能防止故障的擴(kuò)大及非常嚴(yán)重的后果(如燒毀變頻器等)。但對(duì)于是否增加快熔不同廠商有不同看法,大家可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)做抉擇。

逆變橋元器件的保護(hù)

電流保護(hù):一般采用電流檢測(cè)保護(hù)(要求整個(gè)保護(hù)環(huán)節(jié)響應(yīng)速度滿(mǎn)足元件的規(guī)格要求),如快速霍爾電流檢測(cè)保護(hù),VCE保護(hù)等。

霍爾電流檢測(cè)保護(hù)可以在軟件中處理,也可以采用硬件比較電路實(shí)現(xiàn)。

VCE保護(hù)是對(duì)IGBT最底層的保護(hù),給出一個(gè)原理圖,大家參考一下:

驅(qū)動(dòng)脈沖WG3#低電平有效時(shí),B點(diǎn)為低電平。當(dāng)IGBT正常開(kāi)通時(shí),CE間電壓較低(一般為1.7~3V),W點(diǎn)電位較低,C點(diǎn)是15V的高電平,則A點(diǎn)經(jīng)3k和510歐電阻分壓得到1個(gè)電壓約為5V(2+0.7+2),該電壓不足以導(dǎo)致反向器翻轉(zhuǎn),點(diǎn)F保持高電平,三極管不導(dǎo)通,F(xiàn)O為高電平;若IGBT發(fā)生短路故障,CE間電壓VCE增大,導(dǎo)致A點(diǎn)電平升高,達(dá)到反向器的翻轉(zhuǎn)電平,從而使F點(diǎn)為低,三極管導(dǎo)通,F(xiàn)O輸出為低,從而產(chǎn)生故障信號(hào),同時(shí)B點(diǎn)也變成高電平,將該IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖封鎖,達(dá)到保護(hù)IGBT的目的。D點(diǎn)到B點(diǎn)的反饋起個(gè)增強(qiáng)穩(wěn)定的作用,去掉影響也不大。

電壓保護(hù):一般而言,變頻器對(duì)瞬時(shí)超過(guò)模塊耐壓的過(guò)電壓沒(méi)有好的防止方法,超過(guò)模塊耐壓的瞬時(shí)過(guò)電壓很容易導(dǎo)致模塊電壓擊穿損壞。對(duì)母線(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓一般在母線(xiàn)上并高頻吸收電容保護(hù)模塊。如主回路電路圖中的電容C。其他的吸收形式如RC吸收、RCD吸收在變頻器中都不常用。

慎重選擇吸收電路的形式并仔細(xì)選擇吸收電容的型號(hào)、容量、耐壓及廠家。一般耐壓選為1600V的CBB電容,電容量跟變頻器容量和結(jié)構(gòu)有關(guān),0.47~10uF,大小不等。

★上電緩沖及實(shí)現(xiàn)

緩沖電阻的選擇及特點(diǎn):上電緩沖電阻(主回路中Rc)要求抗沖擊能力強(qiáng)。必須確認(rèn)電阻的沖擊曲線(xiàn)并反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。阻值大小由整流橋的型號(hào)和濾波電容的容量決定。阻值大小一般可按流過(guò)電阻的電流為整流管電流額定值的2~3倍選取。

緩沖電阻旁路元件的選擇及特點(diǎn):上電時(shí)對(duì)電容充電結(jié)束后需要將充電電阻旁路,旁路器件有兩種:

①接觸器,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔,成本低,功耗小,可靠性較差。目前的大功率變頻器多采用該方案。

可控硅,功耗大(1~2V導(dǎo)通電壓),效率低,可靠性高。

通用變頻器通常采用交流接觸器,一般而言,接觸器是按一定的導(dǎo)通電流有效關(guān)斷的條件下設(shè)計(jì)的,在變頻器的應(yīng)用中,接觸器一般是在沒(méi)有電流的情況下閉合和斷開(kāi),因此工作條件比標(biāo)稱(chēng)條件更好,所以在容量的選取方面可以比較放寬一點(diǎn)。一般情況,三相并聯(lián)等于直流環(huán)節(jié)電流即可。

★電源側(cè)交流電抗器

電壓型通用變頻器電網(wǎng)電壓交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鹘?jīng)整流后都經(jīng)電容濾波,電容器的使用使輸入電流呈尖峰脈沖狀,當(dāng)電網(wǎng)阻抗小時(shí),這種尖峰脈沖電流極大,會(huì)造成很大的諧波干擾,并使變頻器整流橋和電容器易損壞。

當(dāng)變壓器容量大于變頻器容量10倍以上,電網(wǎng)配電變壓器和輸電線(xiàn)的內(nèi)阻不能阻止尖峰脈沖電流時(shí),當(dāng)同一電源上有晶閘管設(shè)備或開(kāi)關(guān)方式控制功率因數(shù)補(bǔ)償裝置時(shí),三相電源不平衡度大于3%時(shí),都要對(duì)輸入側(cè)功率因數(shù)作提高和抑制干擾,都需使用電源側(cè)交流電抗器。

一般而言,電壓源逆變器、電源側(cè)交流電抗器的電感量,采用3% 阻抗即可防止突變電壓造成接觸器跳閘,使總諧波電流畸變下降到原先的44%。實(shí)際使用中為了節(jié)省費(fèi)用,常采用2%阻抗的電感量,但這對(duì)環(huán)保而言是不好的。比較好的場(chǎng)合應(yīng)使用4% 阻抗或更大的電抗器。一般常選用2~4%的壓降阻抗,這個(gè) % 是對(duì)相電壓而言,即:

其中 ?U:電壓降落

UP:相電壓

UN:線(xiàn)電壓

輸入側(cè)交流電抗器電感值

三相時(shí),

其中 ILmax:電感流過(guò)的最大電流。

對(duì)于使用者,需考慮電感值和電流值兩方面,電流值一定要大于等于額定值,電感值略有大小問(wèn)題不大,偏大有利于減少諧波,但電壓降落會(huì)超過(guò)3%,使用者還要考慮電源內(nèi)部

阻抗,電源變壓器功率大于10倍變頻器功率,而且線(xiàn)路很短的場(chǎng)合,電源內(nèi)阻小,不僅需要使用輸入側(cè)交流電抗器,而且要選擇較大的電感值,例如選用4~5% 阻抗的電感量。

★直流電抗器計(jì)算

直流電抗器接在濾波電容前,它阻止進(jìn)入電容的整流后沖擊電流的幅值,并改善功率因數(shù)、降低母線(xiàn)交流脈動(dòng)。直流電抗器在變頻器功率大于22KW時(shí)建議都要采用,當(dāng)變頻器功

率越大,越應(yīng)該使用,因?yàn)闆](méi)有直流電抗器時(shí),變頻器的電容濾波會(huì)造成電流波形嚴(yán)重畸變和進(jìn)而使電網(wǎng)電壓波形嚴(yán)重畸變,而且非常有害于變頻器的整流橋和濾波電容壽命。

直流電抗器能有效降低輸入電流諧波,提高功率因數(shù)。電感大小選擇合理,電感越大,改善功率因素的效果越好,但電感太大,也會(huì)增大基波電流的電壓降,減小變頻器的輸入電

壓,減小了變頻器的最大輸出功率。

直流電抗器的電感值的選擇一般為同樣變頻器輸入側(cè)交流電抗器3% 阻抗電感量的2-3倍,最少要1.7 倍),即

LDC=(2~3)LAC

此外還有一種利用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算直流電抗器電感量大?。?/p>

L=25mH/PM

PM為電機(jī)額定功率。

電抗器額定電流大小計(jì)算:

IL=(1.1~1.2)*π*Io/√6

Io為變頻器額定輸出電流。

★直流母線(xiàn)電解電容計(jì)算

直流電解電容是變頻器成本比重較大的一塊。用于380V通用變頻器的直流電解電容一般都是采用兩只400V串連來(lái)滿(mǎn)足536V的耐壓值,220V的單相變頻器一般使用1只400V即可滿(mǎn)足耐壓要求。一般容量選取原則是:100uF/1KVA。由于電容器規(guī)格有限,電容量選取范圍可定為85uF~110uF/KVA,單相輸入的機(jī)型電容量應(yīng)向上取大一些的值。

如果安裝了直流電抗器,可以有效降低母線(xiàn)交流脈動(dòng),這樣可以減小電容器容量。

eg.7.5kW變頻器容量是11kVA,采用2200uF兩只電容串連,電容量為1100uF,正好滿(mǎn)足100uF/KVA;200kW變頻器容量是250kVA,使用了12只6800uF電容,總?cè)萘繛?0400,每kVA電容量為81.6uF。220kW變頻器容量是280kVA,同樣使用了12只6800uF電容,每kVA電容量為72kVA。

★制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻(BD和DBR)

小功率制動(dòng)單元一般在變頻器內(nèi)部,外部只接制動(dòng)電阻。大功率、制動(dòng)單元由另外外接的制動(dòng)單元接到變頻器母線(xiàn)上,當(dāng)電機(jī)制動(dòng)時(shí),電機(jī)的電能反饋回母線(xiàn),使母線(xiàn)電壓升高(我們也稱(chēng)之為泵升電壓),升高到一定值時(shí),開(kāi)通制動(dòng)單元的開(kāi)關(guān)管,用制動(dòng)電阻消耗母線(xiàn)上一部分電能,維持母線(xiàn)電壓不繼續(xù)往上升高,使電機(jī)能量消耗在制動(dòng)電阻上而獲得制動(dòng)力矩。制動(dòng)單元的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度一般不大于5m,接到變頻器的直流母線(xiàn)(P+、N 端)要使用雙絞線(xiàn)或密排的平行線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)的截面應(yīng)不小于電機(jī)輸電線(xiàn)的1/2~1/4。

制動(dòng)電阻的阻值不是隨便的,它有一定范圍。太大了,制動(dòng)不迅速,太小了制動(dòng)用開(kāi)關(guān)元件很容易燒毀。一般當(dāng)負(fù)載慣量不太大時(shí),認(rèn)為電機(jī)制動(dòng)時(shí)最大有70%能量消耗于制動(dòng)電阻,30%的能量消耗于電機(jī)本身及負(fù)載的各種損耗上,此時(shí),

R=Uc2/(0.7P*103)

P:電機(jī)功率(KW)

Uc:制動(dòng)時(shí)母線(xiàn)上的電壓(V)

R:制動(dòng)電阻(Ω)

低頻度制動(dòng)的制動(dòng)電阻的耗散功率一般為電機(jī)功率的(1/4~1/5),在頻繁制動(dòng)時(shí),耗散功率要加大。

有的小變頻器內(nèi)部裝有制動(dòng)電阻,但在高頻度或重力負(fù)載制動(dòng)時(shí),內(nèi)裝制動(dòng)電阻的散熱量不足,此時(shí)要改用大功率的外接制動(dòng)電阻。各種制動(dòng)電阻都應(yīng)選用低電感結(jié)構(gòu)的電阻器;連接線(xiàn)要短;并使用雙絞線(xiàn)或密著平行線(xiàn);采用如此低電感措施的原因是為了防止和減少電感能量加到制動(dòng)管上,造成制動(dòng)管損壞;制動(dòng)電阻值不能過(guò)分??;如果回路的電感大、又電阻小,將對(duì)制動(dòng)管不利,會(huì)造成損壞。

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原文標(biāo)題:變頻器(一) ——主回路設(shè)計(jì)和計(jì)算

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