Розрахунок гальмівного опору перетворювачів частоти - автоматика, Луганськ

Частотний привід при роботі в 4 квадрантах повинен здійснювати як передачу енергії в двигун, так і відтік енергії від двигуна. Хоча звичайно і існує гальмування постійним струмом, яке працює в дуже малоефективним діапазоні частот і служить часом для попереднього намагнічування двигуна і утримання вала на низьких частотах, де слабо працює основне для перетворювача частоти динамічне гальмування. Так як основа динамічного гальмування - переклад двигуна в генераторний режим, то виникає питання з приводу відтоку енергії з двигуна, тому що випрямляч не дозволяє його повернути в мережу засобами перетворювача частоти. Напруга на ланці постійного струму при цьому зростає і виникає помилка "перенапруження", притаманна гальмування великих інерційних мас і різкого гальмування (рулони листів, ротори дробарок, великі барабани і шестерні).

Динамічне гальмування частотного перетворювача

Динамічне гальмування - це процес, в ході якого відбувається рекуперація енергії навантаження і її розсіювання у вигляді тепла на блоці гальмівних резисторів.

Гальмівний модуль (ключ, "чопер") - електричне перемикаючий пристрій комутуюче напруга постійного струму на резистор, на якому енергія рекуперації розсіюється у вигляді тепла. Гальмівні модулі включаються автоматично, коли напруга на шині постійного струму перевищує встановлений (настроюється) рівень, що залежить від номінальної напруги харчування інвертора.
Для обмеження напруги на DC шині енергія при рекуперації передається резисторам через гальмівні переривники (гальмівні модулі).

гальмівні резистори

Резистори потрібні коли:
потрібно ефективне гальмування з тривалістю гальмування більше 10% від циклограми роботи;

• щоб уникнути помилки перенапруги. коли мотор підключений до незбалансованої, або високоінерціонной навантаженні;
• коли навантаження «тягне» мотор (наприклад, підйомник, ліфт або вантажопідйомний механізм типу підйомного крана);
• в додатках вертикального або горизонтального переміщення, коли точність позиціонування дуже важлива, хоча тут варто зробити застереження про те, що це викликано знижується ефективністю гальмування при зростанні напруги на ланці постійного струму, так як доводиться долати все більше ЕРС. Суттєвого ефекту застосування резисторів в даному випадку не несе.

Залежно від інвертора, резистори можуть підключатися безпосередньо (вбудований гальмівний ключ зазвичай в моделях до 30 кВт), або через гальмівний модуль. У будь-якому випадку, якщо гальмування виробляється з циклом більше 10% варто оцінити гальмівний ключ або модуль на предмет роботи на гальмівні струми в тривалому режимі. Опір і потужність розсіювання гальмівних резисторів зазвичай вказана в інструкції на перетворювач частоти, слід дотримуватися кількох дуже важливих умов по підбору гальмівних резисторів: їх потужність і опір вказані для ПВ гальмування 10%, якщо вибираєте для інших ПВ, то потрібне коригування. Слід вибирати опір не менше мінімального рекомендованого, так як гальмівний струм не повинен перевищувати струм гальмівного модуля або ключа як в короткочасному так і в тривалому режимі. Номінал не повинен бути завищений, так як зростання опору зменшує відтік потужності і отже падає ефективність гальмування. Потужність розсіювання визначається виходячи з ПВ гальмування і завдання, так для простих завдань вистачає рекомендованих, але для лебідок вантажопідйомних механізмів варто оцінити спуск вантажу, ПВ в такому випадку буде мінімум 60%. При оцінці ПВ в циклі варто відзначити, що для резисторів тривалість включення визначається виходячи з максимального часу роботи в циклі не більше 120 сек, при якому вже вважається, що резистор працює при ПВ100%, тобто якщо час циклу більше 120 сек, береться частина циклу тривалістю 120 сек з максимальним часом використання гальмування.

Розрахунок гальмівного резистора і гальмівного модуля

Методика розрахунку гальмівного опору даний документ описує розрахунок виходячи з максимального моменту і потужності гальмування. Для розрахунку прийняті наступні константи: Uв = 760В - напруга на ланці постійного струму на момент включення гальмівного ключа.