Выбор тормозного резистора для преобразователя частоты. Основные вопросы по частотным преобразователям

Выбор тормозного резистора для преобразователя частоты. Основные вопросы по частотным преобразователям

В момент торможения асинхронного двигателя происходит передача энергии обратно в частотный преобразователь, который работает в режиме генератора. В результате чего, в цепях постоянного тока наблюдаются завышенные показатели. (ЧП) старается вернуть его в нормальное состояние (снизить), увеличивая частоту на выходе, вследствие чего происходит уменьшение скольжения двигателя.

Приводы векторной частоты имеют точный контроль крутящего момента в широком диапазоне диапазонов без использования обратной связи энкодера. Приводы с управлением полевыми частотами используют датчик обратной связи для получения информации о частоте вращения двигателя и возможных неисправностях. Выбор полностью зависит от задач, которые необходимо выполнить, и от типа оборудования.

Требования к профилю управления Выбор подходящего профиля управления для частотных преобразователей имеет решающее значение и в значительной степени зависит от приложения. Возможными профилями рулевого управления являются ускорение, замедление, линейное ускорение, управление крутящим моментом, торможение и пропорциональное интегральное управление.

Если двигатель испытывает невысокие неинерционные нагрузки, торможение происходит за счет потерь самого двигателя, работающего с мощностью, приближенной к 20% от номинальной. Это подходит лишь в том случае, когда работают с небольшой кинетической энергией и время торможения не имеет особого значения (не критично).

Для экстренного (быстрого) торможения принято использовать тормозной резистор - специальное устройство:

Указанные профили программируются и могут быть выбраны с использованием клавиатуры оператора или цифровых коммуникационных решений. Хорошее понимание этих параметров является обязательным. Для этой цели руководства пользователя для частотных преобразователей обычно предоставляют достаточную информацию для выбора соответствующего профиля управления.

Требования к тормозной системе При умеренных инерциальных нагрузках перенапряжение обычно не происходит при замедлении двигателя. Для приложений с высокими инерционными нагрузками частотный привод автоматически увеличивает время задержки. Однако, если тяжелая нагрузка должна быстро замедляться, необходимо использовать динамический тормозной резистор или регенеративный модуль.

· обеспечивающее постоянное потребление энергии торможения, которая исходит от двигателя;

· рассеивающее энергию торможения, которая преобразуется в тепловую энергию.

Данный режим наблюдается тогда, когда снижается частота вращения вала, для которого характерна инерционная нагрузка. Подобным образом работает вентиляционное, конвейерное и крановое оборудование.

Когда электродвигатели замедляются, они действуют как генераторы, а динамическое торможение позволяет частотовому двигателю создавать дополнительный тормозной момент. Частотные приводы обычно могут составлять от 15 до 20% крутящего момента без внешних компонентов. При необходимости добавление внешнего тормозного резистора увеличивает контроль тормозного момента частотного привода, чтобы ускорить торможение больших инерционных нагрузок и частые циклы старта-остановки.

Возможности связи Многие частотные преобразователи имеют один или несколько встроенных цифровых интерфейсов связи. Для этого типа подключения иногда требуются дополнительные адаптеры. Требования к установке и эксплуатации Частотные приводы генерируют значительное количество тепла. Это тепло может привести к повышению температуры внутри корпуса и превысит допустимый предел. Чтобы поддерживать температуру в корпусе в определенных пределах, обычно требуется вентиляция или охлаждение. Измерения температуры окружающей среды также должны быть сделаны для определения максимального ожидаемого значения.

Если же уменьшение общей частоты вращения двигателя происходит намного медленнее, чем снижение частоты на преобразователе, то устройство постепенно переходит в так называемый генераторный режим. Для него характерно энергия вращения двигателя (механическая) преобразовывается в электрическую энергию. Полученная электроэнергия, попадая в одно из звеньев постоянного тока , начинает накапливаться в специальных конденсаторах, напряжение которых постепенно растет. Важно понимать, что подобное увеличение напряжения в определенный момент может спровоцировать как пробой конденсатора, так и его полное разрушение.

При работе частотных приводов необходимо соблюдать определенный набор мер предосторожности. Следует избегать стандартного асинхронного двигателя при работе с низкой скоростью в течение длительного периода времени, так как это может привести к повышению температуры и превышению допустимого предела из-за ограничений воздушного потока, создаваемых вентилятором.

Если на малой скорости требуется 100% выходной крутящий момент, может потребоваться использование двигателя с инверторным режимом. Для управления пуском и остановкой привода и двигателя нельзя использовать контактор или выключатель, так как это уменьшает срок службы привода. Они используются только в качестве гарантий, но не как средства контроля. Для конкретных целей все преобразователи имеют рабочие схемы, которые обеспечивают множество возможностей: пуск, останов, обратное, регулирование частоты, фиксированные частоты на разных входах и многое другое.

Решить возникшую проблему поможет установка специального элемента (выпрямителя) в конструкцию частотного преобразователя. При этом наблюдается процесс рекуперации, при котором вся энергия передается в питающую сеть. Но, стоимость такого оборудования существенно увеличивается (примерно на порядок).

Бывают такие , в которых предусмотрено использование единой (общей) шины постоянного тока, что позволяет передавать энергию другим приводам, работа которых основывается на двигательном режиме. Хотя очень сложно, а иногда и невозможно, добиться нормальной работы приводов (двигателя), один из которых работает в двигательном режиме, а другой - в режиме торможения.

Циркуляция выходного выключателя питания при работе частотного преобразователя должна выполняться только в чрезвычайных ситуациях. Ограничение гармоник Любая нелинейная нагрузка, связанная с выпрямителями, создает гармоники, включая частотные преобразователи. Если слишком много, гармоники могут привести к перегреву и повреждению оборудования, трансформаторов и даже кабелей распределения питания. Два типа фильтров могут смягчать гармоники, связанные с частотными приводами. Пассивные фильтры для гармоник включают линейные асинхронные реакторы и дроссели.

Именно поэтому предпочтительней оказывается использование специальных тормозных резисторов, если в процессе эксплуатации предполагается накопление энергии торможения (возникает тормозной режим).

Определение минимального значения сопротивления такого резистора (тормозного) зависит от значения тока тормозного ключа (допустимого), который входит в схему преобразователя частоты. Максимальное же значение сопротивления и мощность тормозного резистора напрямую зависят от максимально возможного количества энергии, которая выделяется в процессе торможения привода.

Реакторы и дроссели уменьшают частотные гармоники и рекомендуются для всех установок. Они также защищают частотный преобразователь от переходных перенапряжений, обычно вызванных переключением конденсаторов. Активные фильтры гармоник анализируют мгновенный сигнал, преобразуют его и подают обратно в сетку для противодействия гармоникам. Некоторые активные фильтры также оснащены динамическими тормозными цепями, которые позволяют замедлять скорость двигателя, чтобы вернуть регенеративный поток обратно в источник питания.

Пришло время, и выбор диска с обычным приводом уже не такой сложный, как раньше. С небольшим преувеличением можно сказать, что конвертеры продаются как «булочки в магазине». Да, но где, потому что нет ничего хуже, чем кропотливо искать сменщик его в другом месте тормозного резистора, а может быть, даже фильтр. Плюс ясный, быстрый, включая аксессуары, рисунки, руководства, программное обеспечение и все, что вам нужно, за несколько щелчков мыши. Возможный входной фильтр или некоторые аксессуары, мы не знаем, посмотрим, что мы будем предлагать.

При активации режима торможения электродвигатель начинает работать как генератор, то есть это устройство активно преобразует кинетическую энергию в электрическую и тут же возвращает ее обратно в сеть посредством преобразователя частоты. Следующим этапом является повышение напряжения на шине постоянного тока ПЧ. Последний, в свою очередь, «старается» понизить показатели напряжения и увеличивает частоту тока на выходе, как результат – уменьшение интенсивности скольжения двигателя.

Основной функцией преобразователя частоты является изменение скорости трехфазного асинхронного двигателя переменного тока. Мы используем приводы для управления запуском, остановкой, ускорением и замедлением устройства, а также используем эти устройства в качестве защиты от перегрузки. Кроме того, преобразователи частоты способны уменьшить количество пускового тока при запуске двигателя благодаря постепенному ускорению двигателя. По этим причинам преобразователи частоты подходят для таких применений, как конвейеры, вентиляторы и насосы, которые получают выгоду от сокращенной и контролируемой скорости работы двигателя.

В комплексе собственные торможения электродвигателя и ПЧ обеспечивают процесс торможения, мощность которого составляет 20% от номинальных показателей. В условиях невысоких нагрузок инерционного типа, а также при не критичности t торможения, данной отметки будет достаточно.

При необходимости выполнить экстренное торможение в условиях высокой инерции необходимо использовать тормозные резисторы. Это оборудование оперативно шунтирует шину постоянного тока ПЧ. Происходит рассеивание электрической энергии, передаваемой электродвигателем, в тепловую энергию. Действует закон обратной пропорциональности: при меньшем сопротивлении возникает большее тормозное усилие.

Преобразователь частоты преобразует входное напряжение переменного тока в постоянный ток и затем возвращается обратно к трехфазной выходной мощности. На основе требуемых значений скорости преобразователь частоты меняет напряжение и частоту инвертированной выходной мощности для управления частотой вращения двигателя.

В этом контексте необходимо упомянуть один факт: преобразование выхода переменного тока в шину постоянного тока, а затем обратно к симулированной синусоидальному переменному току может составлять до 4% мощности, которая в противном случае была бы напрямую подана на двигатель, если преобразователь частоты не использовался. По этой причине использование частотных преобразователей не может быть экономически эффективным для двигателей, работающих на полной скорости при нормальной работе. Однако, если двигатель должен работать на разных скоростях в течение определенного периода времени и на полной скорости только изредка, мостовой контактор, используемый с преобразователем частоты, может помочь максимизировать эффективность.

Важно, чтобы монтаж резистора выполнялся на достаточном расстоянии от механизмов и агрегатов, которые не должны быть подвергнуты процессу нагревания. Вентиляция резистора осуществляется за счет естественного воздушного потока.

Мощность, Вт Размеры, мм
L1(±2) L2(±5) L3(±3) D(±2) B B1 H H1(±3) N d O
50 102 124 146 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
60 102 124 146 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
80 152 174 196 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
100 182 204 226 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
120 182 204 226 28 6.5 28 28 61 10 4.5 1.2
150 195 217 239 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
200 195 217 239 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
300 282 304 326 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
400 282 304 326 40 8 40 41 81 12 5.5 2.0
500 316 338 360 50 8 50 45 101 16 6 2.0
600 345 367 389 60 8 40 41 119 12 5.5 2.0
750 316 338 360 60 8 50 45 119 16 6 2.0
1000 300 325 350 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
1200 415 440 465 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
1500 415 440 465 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
2000 510 535 560 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0
2500 600 625 650 70 8.5 60 60 130 16 6 2.0

Рассмотрим все причины выбора диска. Типичными причинами применения частотных преобразователей являются, конечно, значительная экономия энергии, контролируемый пусковой ток, легкая регулировка рабочих скоростей и крутящего момента, включая контролируемый стоп и обратный ход. Частотные преобразователи снижают энергопотребление, особенно для центробежных вентиляторов и насосов. Уменьшение скорости вращения вентилятора с помощью привода снижает требуемую мощность двигателя на восемь, так как выход вентилятора прямо пропорционален третьей скорости вращения вентилятора.

Мощность резистора, Вт Габаритные размеры, мм Вес, г
40 80*40*20 68
60 115*40*20 103
80 140*40*20 128
100 165*40*20 153
120 184*40*20 170
150 215*40*20 200
200 167*60*30 157
300 215*60*30 205
400 268*60*30 258
500 335*60*30 325


top