Гальмівний резистор для частотного перетворювача-розрахунок

Гальмівний резистор застосовується для швидкого зниження швидкості або гальмування двигуна, особливо, якщо двигун працює з великим інерційним моментом.

При гальмуванні асинхронний двигун працює в режимі генератора, його віддається електрична енергія здатна викликати перенапруження в мережі постійного струму, для гасіння цього ефекту застосовують гальмівні резистори.

Що таке динамічне гальмування частотного перетворювача

Для забезпечення безпечної зупинки електродвигуна в конструкції перетворювача частоти передбачений режим гальмування. Наприклад, в перетворювачах частоти з АІН (автономним інвертором напруги) присутня можливість гальмування електродвигуна постійним струмом, який надходить в статорних обмотку.

Якщо випрямлячів на реверсивний, існує режим динамічного гальмування частотного перетворювача з введенням резистора в ланцюг статора двигуна. Динамічне гальмування частотного перетворювача з використанням гальмівних резисторів дозволяє при зниженні енергоспоживання зменшити нагрів електродвигуна. Завдяки динамічному регульованим гальмування інвертор стає повністю керованим пристроєм.

Мал. №1. Гальмівний резистор РБ4

Можливість використання гальмування постійним струмом накладає на перетворювач частоти деякі обмеження. Так, його можна використовувати тільки в установках з нечастим режимом гальмування і тільки в тих випадках, коли відсутнє навантаження, здатна перевести електричний двигун в генераторний режим, при якому велика ймовірність перегріву двигуна і аварійне відключення.

Динамічне гальмування при зміні опору додаткових гальмівних резисторів дозволяє отримати різні бажані штучні характеристики електродвигуна.

Гальмівні переривники і гальмівні резистори, незамінні компоненти частотного перетворювача

Перетворювач частоти не використовує додатковий пристрій для гальмування має гальмівним моментом, який дорівнює 30% від номінального.

Гальмівні переривники і гальмівні резистори, складові елементи додаткового гальмівного пристрою. Гальмівний переривач, як правило, вбудованого типу, гальмівний резистор відноситься до зовнішніх компонентів.

Мал. №2. Пожаростойкий дротяний гальмівний резистор 80 Ом, 1000Вт, великої потужності і з малим опором

Важкий режим роботи має свої, призначені для цього резистори типу HD. Вони служать для створення гальмівного моменту, рівного номінальному при швидкості номінального значення 3 сек + 7сек, при включенні гальмування до нуля.

Робочий цикл для цих режимів відбувається не частіше, ніж 1 раз протягом 2 хв. Резистори HD виготовляють зі сталі, резистори малої потужності виконуються з алюмінієвого профілю. Резистори з великою потужністю обладнані термісторами і включають в комплект теплової ключ з температурою розчеплення до 220 о С.

Приклад гальмівних резисторів перетворювача частоти ОВЕН

Прикладом гальмівних резисторів служать баластні резистори, що підключаються за допомогою вбудованих гальмівних ключів. Хороший приклад - це гальмівні резистори ОВЕН РБх.

Їх короткий опис.

Вони вважаються обов'язковою опцією в конструкції частотного перетворювача, передбаченого для роботи з підйомно-транспортними машинами (транспортери або підйомники), з високоінерціоннимі механізмами, наприклад: димосмоками, рольтангамі або Тягодутьевиє обладнанням. Подібні ПЧ застосовуються для верстатного обладнання різних типів, приклад: токарні верстати, шліфувальні або свердлильні. Резистор РБ2, РБ3, РБ4 відрізняють наступні достоїнства

1. Компактний монтаж, він поміщається в шафу управління;
2. Резистор працює в важких умовах зі збільшеною потужністю, що виділяється при гальмуванні.

Пристрій являє собою дротяну конструкцію з підставою з керамічного або алюмінієвого корпусу. Існує два типи резисторів, розрахованих на 80 Ом, 1 кВт і на 400 Ом, 200 кВт. Резистори, використовувані в Пч, можуть бути одного типу, або може бути використана група резисторів, підключених паралельно. Резистори промислового використання володіють ступенем захисту IP54 і IP20.

Мал. №3. Основні технічні параметри гальмівних резисторів ОВЕН РБх

Мал. №4. Схема підключення гальмівних резисторів до перетворювача частоти

Як підібрати гальмівний резистор?

Вибір гальмівних резисторів залежить від номіналу по потужності перетворювача частоти. Для всіх номіналів існує можливість роботи в важкому режимі. Найбільш часто такі перетворювачі працюють в вантажопідйомних машинах і обладнанні (40%). Важливо враховувати і легкий режим роботи (10%), він характерний для конвеєрів або димососів.

У важкому режимі працюють резистори РБ2 і РБ4.

Вибір гальмівних резисторів здійснюється за допомогою розрахунку або з використанням табличних значень.

Розрахунок гальмівного резистора

Розрахунок і виготовлення гальмівного резистора Частотники залежить від використання алгоритму, що залежить від максимального моменту гальмування Мторм. Момент залежить від наступних характеристик:

• початкової швидкості уповільнення n1;
• кінцевої швидкості уповільнення n2;
• прогнозованого часу уповільнення t2;
• загального моменту інерції J, який знаходиться сумою моментів інерції відповідно до швидкості вала електродвигуна

Формула (1) максимального моменту гальмування

Формула (2) максимальної потужності гальмування

Формула (3) максимальної електричної потужності гальмування.

Мал. № 5. Таблиця формул розрахунку гальмівного резистора

Коефіцієнт зниження навантаження гальмування залежить від потужності приводу і знаходиться по таблиці.

Мал. №6. Вибір коефіцієнта зменшення навантаження гальмування

Важливо: під час роботи електродвигуна в комплектації з редуктором враховується ККД редуктора. У разі відсутності редуктора ККД дорівнює одиниці.

Що робити, коли резистора немає

Частотники і гальмівний резистор - обов'язкова конструктивна комплектація приводу, але може виявитися, що резистор відсутній. Що робити, коли резистора немає?

В цьому випадку привід включається в роботу в залежності від наступного алгоритму дій:

1. В налаштуваннях вказуємо відсутність гальмівного резистора.
2. У деяких типах частотного перетворювача вказуємо гальмування постійним струмом.
3. У разі відсутності резистора вибираємо знижену частоту, включаємо реверс, поступово знижуємо частоту на нуль, переходимо в звичайний режим і на звичайне значення частоти.