當(dāng)工作機(jī)械要求快速制動(dòng),而在所要求的時(shí)間內(nèi),變頻器中電容器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)儲(chǔ)存不了或者內(nèi)接的制動(dòng)電阻來(lái)不及消耗掉而使直流部分“過(guò)壓”時(shí),需要加外接制動(dòng)組件,以加快消耗再生電能的速度,如數(shù)控機(jī)床、電梯、離心機(jī)、起重機(jī)、礦山提升機(jī)、油田抽油機(jī)等設(shè)備。
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當(dāng)工作機(jī)械要求快速制動(dòng),而在所要求的時(shí)間內(nèi),變頻器中電容器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)儲(chǔ)存不了或者內(nèi)接的制動(dòng)電阻來(lái)不及消耗掉而使直流部分“過(guò)壓”時(shí),需要加外接制動(dòng)組件,以加快消耗再生電能的速度,如數(shù)控機(jī)床、電梯、離心機(jī)、起重機(jī)、礦山提升機(jī)、油田抽油機(jī)等設(shè)備。
能耗式制動(dòng)單元是電動(dòng)機(jī)在工作頻率下降過(guò)程中,將處于再生制動(dòng)狀態(tài),拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到直流電路中,使直流電壓UD不斷升,甚至可能達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此,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(dòng)電阻就是用來(lái)消耗這部分能的。
制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的選配
1、首先估算出制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
一般情況下,在進(jìn)行電機(jī)制動(dòng)時(shí),電機(jī)內(nèi)部存在一些的損耗,約為額定轉(zhuǎn)矩18%-22%左右,因此計(jì)算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無(wú)需接制動(dòng)裝置;
2、接著計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值
在制動(dòng)單元工作過(guò)程中,直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC,R即為制動(dòng)電阻的阻值,C為變頻器內(nèi)部電解電容的容量。這里制動(dòng) 單元?jiǎng)幼麟妷褐狄话銥?10V。
3、然后進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇
在進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇時(shí),制動(dòng)單元的工作較大電流是選擇的依據(jù),其計(jì)算公式如下:
4、最后計(jì)算制動(dòng)電阻的標(biāo)稱(chēng)功率
由于制動(dòng)電阻為短時(shí)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(chēng)功率將小于通電時(shí)的消耗功率,一般可用下式求得:
制動(dòng)電阻標(biāo)稱(chēng)功率 = 制動(dòng)電阻降額系數(shù) X 制動(dòng)期間平均消耗功率 X 制動(dòng)使用率%
5、估算方法
制動(dòng)力矩估算要有足夠的制動(dòng)力矩才能產(chǎn)生需要的制動(dòng)效果,制動(dòng)力矩太小,變頻器仍然會(huì)過(guò)電壓跳閘。制動(dòng)力矩越大,制動(dòng)能力越強(qiáng),制動(dòng)性能約好。但是制動(dòng)力矩要求越大,設(shè)備投資也會(huì)越大。
制動(dòng)力矩計(jì)算困難,一般進(jìn)行估算就能滿足要求。按百分制動(dòng)力矩設(shè)計(jì),可以滿足90%以上的負(fù)載。對(duì)電梯,提升機(jī),吊車(chē),按百分比開(kāi)卷和卷起設(shè)備,按120%計(jì)算離心機(jī)百分需要急速停車(chē)的大慣性負(fù)載,可能需要120%的制動(dòng)力矩普通慣性負(fù)載80%在很多的情況下,制動(dòng)力矩可以設(shè)計(jì)為150%,此時(shí)對(duì)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻都必須仔細(xì)合算,因?yàn)榇藭r(shí)設(shè)備可能工作在極限狀態(tài),計(jì)算錯(cuò)誤可能導(dǎo)致?lián)p壞變頻器本身。超過(guò)150%的力矩是沒(méi)有必要的,因?yàn)槌^(guò)了這個(gè)數(shù)值,變頻器本身也到了自身的負(fù)載,沒(méi)有增大的余地了。
電阻制動(dòng)單元的制動(dòng)電流計(jì)算(按100%制動(dòng)力矩計(jì)算)
制動(dòng)電流是指流過(guò)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的直流電流。
380V標(biāo)準(zhǔn)交流電機(jī):
P――――電機(jī)功率P(kW)
k――――回饋時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率,一般k=0.7(絕大部分場(chǎng)合適用)
V――――制動(dòng)單元直流工作點(diǎn)(680V-710V,一般取700V)
I――――制動(dòng)電流,單位為安培
計(jì)算基準(zhǔn):電機(jī)再生電能必須完全被電阻吸收
電機(jī)再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×I)
計(jì)算得到I=P...........制動(dòng)電流安培數(shù)=電機(jī)千瓦數(shù)
即每千瓦電機(jī)需要1安培制動(dòng)電流就可以有制動(dòng)力矩
制動(dòng)電阻計(jì)算和選擇(按百分制動(dòng)力矩計(jì)算)
電阻值大小間接決定了系統(tǒng)制動(dòng)力矩的大小,制動(dòng)力矩太小,變頻器仍然會(huì)過(guò)電壓跳閘。
電阻功率選擇是基于電阻能安全長(zhǎng)時(shí)間的工作,功率選擇不夠,就會(huì)溫度過(guò)高而損壞。
380V標(biāo)準(zhǔn)交流電機(jī):
P――――電機(jī)功率P(kW)
k――――回饋時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率,一般k=0.7(絕大部分場(chǎng)合適用)
V――――制動(dòng)單元直流工作點(diǎn)(680V-710V,一般取700V)
I――――制動(dòng)電流,單位為安培
R――――制動(dòng)電阻等效電阻值,單位為歐姆
Q――――制動(dòng)電阻額定耗散功率,單位為kW
s――――制動(dòng)電阻功耗安全系數(shù),s=1.4
Kc――――制動(dòng)頻度,指再生過(guò)程占整個(gè)電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的比例,這事一個(gè)估算值,
要根據(jù)負(fù)載特點(diǎn)估算
一般Kc取值如下:
電梯 Kc=10~15%
油田磕頭機(jī) Kc=10~20%
開(kāi)卷和卷取 Kc=50~60% 最好按系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)核算
離心機(jī) Kc=5~20%
下放高度超過(guò)100m的吊車(chē) Kc=20~40%
偶然制動(dòng)的負(fù)載 Kc=5%
其它 Kc=10%
電阻計(jì)算基準(zhǔn):電機(jī)再生電能必須被電阻完全吸收
電機(jī)再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×V/R)
計(jì)算得到:制動(dòng)電阻R=700/P (制動(dòng)電阻值=700/電機(jī)千瓦數(shù))
電阻功率計(jì)算基準(zhǔn):
電機(jī)再生電能須能被電阻完全吸收并轉(zhuǎn)為熱能釋放
Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4
近似為Q=P×Kc
因此得到:
電阻功率Q=電動(dòng)機(jī)功率P×制動(dòng)頻度Kc
制動(dòng)單元安全:
流過(guò)制動(dòng)單元的電流值為700/R
產(chǎn)品規(guī)格及指標(biāo)
型號(hào)規(guī)格 |
最小電阻 (Ω) |
額定電流 (A) |
峰值電流 (A) |
適配功率 (KW) |
|
MC-DBU-4050 |
15 |
15 |
50 |
18.5~37 |
|
MC-DBU-4100 |
7 |
30 |
100 |
45~55 |
|
MC-DBU-4200 |
3.5 |
65 |
200 |
75~185 |
|
MC-DBU-4300 |
2.3 |
95 |
300 |
200~315 |
|
電源電壓 |
DC460~800V |
||||
控制性能 |
制動(dòng)方式 |
能耗制動(dòng) |
|||
并聯(lián)方式 |
支持主從機(jī)并聯(lián),推薦僅3臺(tái) |
||||
制動(dòng)電壓 |
630/650/690 |
||||
反應(yīng)時(shí)間 |
1ms |
||||
制動(dòng)使用率 |
制動(dòng)頻度100%滿載制動(dòng)5分鐘 制動(dòng)頻度50%可長(zhǎng)期滿載制動(dòng)運(yùn)行 |
||||
保護(hù)功能 |
過(guò)流保護(hù);過(guò)熱保護(hù);IGBT短路保護(hù) |
||||
環(huán)境 |
使用場(chǎng)所 |
室內(nèi),不受陽(yáng)光直射,無(wú)塵埃、腐蝕性氣體、可燃性氣體、油霧、水蒸汽、滴水或鹽分等 |
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海拔高度 |
低于海拔1000米 |
||||
環(huán)境溫度 |
-10℃~+40℃ |
||||
濕度 |
20%~90%RH,無(wú)水珠凝結(jié) |
||||
振動(dòng) |
小于5.9米/秒2(0.6g) |
||||
存儲(chǔ)溫度 |
-20℃~+60℃ |
||||
防護(hù)等級(jí) |
IP20 |
||||
安裝方式 |
壁掛式 |
名稱(chēng) | 格式 | 下載 |
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