变频器的电气制动

变频器的电气制动
变频器的电气制动

变频器的电气制动

电气制动概况

众所周知变频器的电气制动方法有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动,其性能及特点如下所列:

制动方式制动力矩能量去路效果经济性适用功率适用场合及特点

能耗制动≤80%加强式达130-350% 消耗电阻上发热浪费差 50KW 一般要求的制动设备上制动力矩不平衡有冲击,有低速爬行可能

直流制动 80-100% 动能变电能产生制动力矩浪费差 50-100KW 要求平稳无冲击,停车精确,例针织、缝纫、起重、提升机、启动前先停车,例大型风机

回馈(再生)制动 80-150% 动能变电能回馈电网回收好 >100KW 适用离心机、清洗机等尤其高低速交叉,正反转交替高速与低速差值很大,并可四象限运转

I、能耗制动

1、制动概况

从高速到低速(零速)----这时电气的频率变化很快,但电动机的转子带着负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势E>U(端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来,但由于通常变频器是交—直---交主电力,AC/DC

整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结果造成主电路电容器二端电压升高,称泵升电压,当超过设定上限值电压700V时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的.

2、技术性能

制动方式自动电压跟踪方式

反映时间 1ms以下有多种噪声

电网电压 300-460V,45-66Hz

动作电压 700V直流,误差2V

滞环电压 20V

制动力巨通常130% ,最大150%

保护过热,过电流,短路

滤波器有噪声滤波器

防护等级 IPOO

3、制动电阻计算方法:

制动力矩制动电阻

92% R=780/电动机KW

100% R=700/电动机KW

110% R=650/电动机KW

120% R=600/电动机KW

注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②不

可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流,否则要损坏器件;

③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值.

4、电阻功率计算方法:

制动性质电阻功率

一般负荷 W(Kw)=电阻KWΧ10℅

频繁制动(1分钟5次以上) W(Kw)=电阻KWΧ15℅

长时间制动(每次4分钟以上) W(Kw)=电阻KWΧ20℅

5、制动电路:

对低压变频器来说其主电路模式几乎是统一的电压型,交--直--交电路,它由三相桥式整流,即AC/DC,滤波电路的电容器C1及C2,制动电路由晶体管T及电阻R8和二级管Z组成的主控电路,三相式逆变IGBT组成为DC/AC,

6、驱动电路介绍

A大功率T:可用GTR或IGBT均可,其主要参数选择如下

击穿电压UCEO=1000V即可

集电极最大电流:按正常电压下,流经RB的电流二倍,即ICM≥2ΧUD/R

其它参数如放大倍数,开关时间等军无严格要求.

B驱动电路—可用集成电路组成亦为可用分立元件组成图1,图中VD5-VD8上的电压将为GTR提供反向偏置,工作过程是,当光藕VL

得到信号而导通时,则V1导通且饱和,V2随即导通V3截止,使GTR 导通,既有制动电阻流经RB,当VL失去信号而截止时,V1截止,随即V2截止,V3导通,GTR因反向偏而截止,这样多次反复将动能变电能,消耗在制动电阻RB上,以发热方式损耗.

C、工作信号的取出:

一般均取直流电压作信号图2。当UD超过限值(如700V)时,比较器的输出为“+”,则光藕VL输出信号电流,再推动驱动电路,实现能耗制动工作状态,当如UD<(如608V)下限值时,比较器的输出为“一”,则光藕VL输出无电流,这时驱动电路不工作,处于不制动工作状态D 、保护电路---电阻RB的标称功率比实际消耗的电功率小得多,因此电阻若通过电时间过长,必导致过热损坏,所以要有热保护,其方法有用热继电器,热敏电阻,温度开关等.

7 、主要应用场合

能耗制动的不足,是在制动过程中,随着电动机转速的下降,拖动系统动能也在减少,于是电动机的再生能力和制动转矩也在减少,所以在惯性较大的拖动系统中,常会出现在低速时停不住,而产生“爬行”现象,从而影响停车时间的延长或停位的准确性.仅适用一般负载的停车,但有较大能量损耗,停位不准确,然而电路简单,价格较低. II、直流制动(又称DC制动):

1 、直流制动概况

在步电动机定子加直流电压,此时变频器的输出频率为零,这时定子产生静止的恒定磁场,转动着的转子切割此磁场产生制动力矩,迫使

电动机转子较快的停止,这样电动机存诸的动能换成电能消耗于步电动机的转子电路中.

2、主要应用场合

A、需要准确停车的场合

B、用语阻止起动电动机由于外因引起的不规则自动旋转,例:风机,由于风管的拨风造成压差,而迫使风叶的自由旋转,甚至可能反转,故起动变频器前,先要保证拖动系统从零速开始起动,即先实施直流制动,到领速后方可起动的条件,尤其对中大型风机更为严重必要。

3、直流制动三个要素:

A、直流制动电压值,实质是在设定制动转矩的大小,显然拖动系统惯性越大,UDB值该相应大些,一般直流电压在15-20%左右的变频器额定输出电压约为60-80V,有的用制动电流的百分值,当然

B、直流制动时间TDB, 即是向定子绕组通入直流电流的时间,它应比实际需要的停机时间略长一些,亦可人为选择的。

C、直流制动起始频率fDB,当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动,这与负载对制动时间的要求有关,若并无严格要求情况下,fDB尽可能设定得小一些,具体图3。

D、制动全过程中可把高速段采用能耗制动,低速段采用直流制动,二者配合使用,这样既能快速成制动,又可准确停车,并防止低速爬行现象。

4、定子绕组通入直流电流的方式:

一般有A、定子三相绕组中通入直流电流图4,这时6个IGBT 中只要三个处于工作状态,且这3个应位于不同桥臂不同侧。即不能均为上管或下管,其余3个一直处于关断状态。触发信号的占空比可以根据调制度进行调节。B、定子二相绕组中通入直流电流图5,这时只有2个位于不同桥臂不同侧的IGBT处于工作状态,其余都有处于关断状态。

不论上述何种电路都存在当定子绕组中通入直流电电流的方向同定子原来的电流向相反,导致发生较大的第di/dt, 这时可能产生冲击电流,出现过流保护跳闸现象,解决方法是使通入前的电压相位角要记下,通过软件方法,使通入电流前、后的电流方向的一致,这是必须的。

5、一般变频器使用直流制动后,当工作完成即不再向定子绕组通直流电就完事了,没有去剩磁控制环节,但2003年西德引进的高档变频器Tiger Power TP2200系列,有退去剩磁控制环节,以免在正常逆变器工作时,对电动机运行时,因剩磁作用,产生不良的影响,这在国外是先例,国内尚无的。

Ⅲ、回馈(再生)制动:

1、回馈制动概况:

当电动机功率较大(≥100KW以上),设备转动惯性GD2较大,且是反复短时连续工作制从高速到低速的降速幅度较大,且制动时间亦较短,在这样使用过程中,为减少制动过程的能量损耗,将动能变为电能回馈到电网去,以达到节能功效,只要使用能量回馈制动装置就可。

2、回馈制动条件:

A、电动机从高速fH到低速fL减速过程时,频率可突减,但因电动机的机械惯性影响使转差S<0,电动机处于发电状态,这时的反电势E>U(端电压)。

B、从电动机在某一个fN运行,需要停车至fN=0,在这个过程电动机同样出现发电运行状态,这进反动势E>U端电压.

C、位能(或势能)负载,如起重机吊了重物下降时,出现实际转速n>n0同步转速,这时也出现电动机发电运行状态,当然E>U是必然的. 3、回馈制动原理:

众所周知,一般通用变压器其桥式整流电路是三相不可控的即AC/DC,因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递,一种最有效的办法是采用有源逆变技术见图6, 即将再生电能逆变为与电网同频率,同相位的交流电回送电网见图7,从而实现制动,从图7可知它采用了电流追踪型PWM整流器组成方式,这样应容易实现功率的双向流动,且具有很快的动态响应速度,同时这样的拓补结构使得我们能够完全能够完全控制交流电侧和直流侧之间的无功和有功的交换,且效率可高达97%,经济效益较大,热损耗为能耗制动的1%,现时不污染电网,所以特别适用于需要频繁制动的场合,电动机的功率亦较大,这时节电效果明显,按运行的工况条件不同平均约有20%的省电效果.

4、技术性能:

制动方式双向自动电压跟踪控制方式

反应时间 1ms以下,有多重噪声过滤

允许电网电压 300-460VAC 45-66Hz

动作电压 700V DC 误差2V

滞环电压 20V

制动力矩 150%

回馈方式正弦波电流方式

电流畸度 5%以下

内置电抗器有

内置噪声滤波有

设计工作制长期

保护过热过电流短路

防护等级 IP00

5、回馈制动特点:

D、可广泛应用于PWM交流传动的能量回馈制动场合的节能运行需要.

E、回馈效率高可达97%,热损小,仅为能耗制动的1%.

F、功率因素≈1.

G、高次谐波电流较小,对电网的污染较小,具有绿色环保的美称.

H、节省投资,易于控制电源侧的谐波和无功分量.

I、在多电机传动中,每一单机的再生能量可以等到充分利用.

J、具有较大的节电效果(与电动机的功率大小,及运行工况状况等有关).

6、主要应用场合:

能量回馈装置系统具有的优越性,远胜过能耗制动和直流制动,所以

近年来不少使用单位结合使用设备的特点,纷纷提出要求配备能量回馈装置的要求,国外也仅有ABB、西门子、富士、安川、芬兰Vacon 等少数不多的公司能提供产品,国内几乎空白,而深圳加能电子公司采用加拿大技术,近年来生产的专门从事变频制动装置制造各应用,还有深圳英威腾电气有限公司亦生产能耗制动及回馈制动,这样为广大用户提供极大的使用方便,具体用在以下行业的设备上,在使用中更为迫切.例如”

A、制药厂内的葡萄糖结晶用的高速分离机.

B、民用食糖----砂糖结晶用的高速分离机.

C、涂料厂用的涂料混合机、搅拌机.

D、塑料厂用的染色机、配料机、混合机.

E、洗涤厂用的中大型清洗机、脱水机、甩干机.

F、酒店、宾馆、洗衣店用的洗衣、床单等清洗机.

G、各专业离心机械厂中的高速离心机、分离机.

H、各种倾倒设备如转炉、钢水包等.

I、起重机械如桥式.塔式.门吊起重主吊钩,当重物下降时的运转状态/

J、一切高承载的输送带

K、矿井中的吊笼(载人或装料),斜井矿车.

L、各种闸门的启用装置.

M、造纸的纸辊电机、化纤机械的牵伸机.

变频器控制系统的制动单元及其应用

36 变频器控制系统的制动单元及其应用 方涌奎1 屈敏娟 2 张支钢2 上海机床厂有限公司1(200093) 上海长机自动化有限公司 2(200093) 摘 要阐述了在变频器控制系统中,电动机制动所带来的问题。介绍了在变频器控制系统中,电动机的能耗制动、直流制动和回馈(再生)制动等几种方法和及其制动单元的基本原理与应用,最后以二个实例来说明制动单元的实际应用。 关键词变频器 控制系统 制动 制动单元 在日常工作中需要电动机迅速而准确的停车, 为此对电动机采取一定的制动方法来实现。但在变频器控制系统中采用同样的制动方法,由于变频器的结构而带来了一些问题,这一点必须加以重视。 1 变频器控制系统电动机制动所存在的问题 在变频器控制系统中经常遇到需要电动机制动的场合,如大惯量负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动中的同步控制及负载突变等。 当变频器给定频率的下降速度过快时,由于所拖动的电动机带有负载(机械装置),有较大的机械惯量而不能很快地下降,使电动机绕组切割旋转磁场的速度加快,绕组的电动势和电流增大,造成电动机侧的反电势E大于端电压U,电动机处于制动状态或发电状态,且有较强的制动转矩。这一能量的回馈将通过变频器的逆变环节中与大功率管并联的二极管流向变频器的直流供电环节。 对于通用变频器来说,其基本结构多是“整流+滤波+逆变”的“交-直-交”系统,其整流部分大多采用不可逆的桥式整流电路,因此无法将这能量回馈给主电路,结果就造成变频器直流供电环节中的电容器二端电压(通常称之泵升电压)升高。当回馈能量较大时,还会引起直流回路的过电压而发生变频器的过电压故障。这就是在变频器控制系统中,电动机制动所带来的新问题,必须加以注意。 2 变频器控制系统电动机制动的方法 2.1 能耗制动 对于变频器,如果输出频率降低,电动机转速 将跟随频率同样降低,这时会产生制动过程。由制动产生的功率将返回到变频器侧,这些功率以电阻发热形式消耗,因此该制动方法被称作“能耗制动”。 由于用发热来消耗返回的功率,需要在变频器侧安装制动电阻。为了提高制动能力,不能期望增加变频器的容量来解决问题。由于不可能无限制减小制动电阻值来增大制动电流值,可选用“制动单元+制动电阻”选件来提高变频器的制动能力。 2.2 直流制动 直流制动是在变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电动机停止以确保准确停车。 在一般的变频器中,大多都有直流制动的设置项目,用户只要对它作以下的设定即可。 选择是否启用直流制动功能; 根据实际需要设置直流制动的电流值; 设置直流制动的时间; 设置直流制动的开始频率,此值应根据负载对制动时间的要求来设定,一般应尽量设置得低一些。 2.3 回馈(再生)制动 在减速期间,产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做回馈(再生)制动。同样当用于提升类负载在下降的过程中,能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧进行制动。这种操作方法被称作“再生制动”,该方法也可应用于变频器制动。在实际中这种应用需要“能量回馈单元”选件。 3 制动单元的基本原理与应用 制动单元是变频器的配套附件设备。当变频器 万方数据

变频器制动控制目的

电动机知识 变频器制动控制目的 对于位能型负载来说,由于重物具有重力的缘由,如没有特地的制动安装,重物在空中是停不住的。为此,电动机轴上必需加装机械制动器,常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。多数制动器都采用常闭式的,即:线圈断电时制动器依托弹簧的力气将轴抱住;线圈通电时松开。在重物开端升降或停住时,请求制动器和电动机的动作之间,必需严密配合。由于制动器从抱紧到松开,以及从松开到抱紧的动作过程需求时间(约0.6s,因电动机的容量大小而异),而电动机转矩的产生或消逝,是在通电或断电霎时就立即反映的。因而,两者在动作的配合上极易呈现问题。如电动机曾经通电,而制动器尚未松开,将招致电动机的严重过载;反之,如电动机曾经断电,而制动器尚未抱紧,则重物必将下滑,呈现溜钩现象。 匿名 随着起重机的不断发展,传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天,起重机与电子技术的结合越来越紧密,如采用PLC取代继电器进行逻辑控制,交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上,本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案,变频器最终选型为ABB变频器ACS800,电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中,ABB变频器以其性能的稳定性,选件扩展功能的丰富性,编程环境的灵活性,力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性,使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员,

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术,例如起动向导,自定义编程,DTC控制等,非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统,详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。 1DTC控制技术 DTC(直接转矩控制,DirectTorqueControl)技术是ACS800变频器的核心技术,是交流传动系统的高性能控制方法之一,它具有控制算法简单,易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型,通过测量三相定子电压和电流(或中间直流电压)直接计算电动机转矩和磁链的实际值,并与给定转矩和磁链进行比较,开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量(开关状态)。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值,可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中,只需要一个电动机参数―――定子电阻,这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制(矢量控制)形成了鲜明对比,极大地减轻了微处理器的计算负担,提高了运算速度 。直接转矩控制结构较为简单,可以实现快速的转矩响应(不大于5ms)。 2防止溜钩控制 作为起重用变频系统,其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性("回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能),尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器

变频器的远程控制及调速原理.

变频器远程控制及调速原理 -----唐玉龙 一、变频器的远程控制 什么是变频器远程控制器在许多变频器的应用现场,电机与操作室距离较远。如将变频器安装在现场,不便于工人的观察与操作;如安装在操作室内,则动力线拉的距离太远,成本高,且对变频器本身及系统中其他设备造成干扰。针对上述应用情况,我们开发研制了变频器远程控制器产品。变频器远程控制器是一种实现变频器远程操作的智能仪表,通过RS485网络远程控制变频器的启动、停止、加速、减速、正反转,并实时显示变频器的工作频率、转速等运行状态信息。单机通讯距离可达1200米(9600bps),有效减少变频器的干扰。这样就可将变频器安装在电动机附近,通过屏蔽通讯线接到远端操作室内仪表盘上的变频器远程控制器上,在操作室内就能观察和操作变频器的运行状态。另外,变频器远程控制器还可接外置操作按钮,有手动/自动切换及监听等功能,可接入计算机控制系统,便于工程使用。二、变频器远程控制器的种类和功能我们研发的变频器远程控制器根据变频器的不同可分为标准型和加强型;根据通讯方式的不同可分为有线通讯、无线通讯;根据不同的通讯协议也分别有相应的产品。如果没有通讯接口或无法知道其通讯协议的变频器,可在变频器一端接上我们的远端转换器,将模拟信号和开关信号通过485网络传送到远程控制器上。这样对没有通讯口或无法知道通讯协议的变频器也都能使用,真正实现变频器万能远程控制器的功能。 二、交流异步电动机变频调速原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

电气传动变频器习题解答

第1章习题得解答 1.什么叫变频器?变频调速有哪些应用? 答:变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。 变频调速的应用主要有:①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后,节电率可以达到20%~60%;②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域;③在自动化系统中的应用。例如,化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝;玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机;电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础? 答:变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式,都是采用电力电子器件作为开关器件。因此,电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱? 答:计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能;自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时,推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等,根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何?答:①智能化;②专门化;③一体化;④环保化.

5.按工作原理变频器分为哪些类型?按用途变频器分为哪些类型? 答:按工作原理变频器分为:交-交变频器和交-直-交变频器两大类。 按用途变频器分为:①通用变频器;②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别? 答:交-交变频器的主电路只有一个变换环节,即把恒压恒频(CVCF)的交流电源转换为变压变频(VVVF)电源;而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电,再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型? 答:按控制方式变频器分为:①V/f控型变频器;②转差频率控制变频器;③矢量控制变频器;④直接转矩控制变频器。 第3章习题解答 1.交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分?说明各部分的作用。 答:交-直-交变频器主电路包括三个组成部分:整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电;中间电路具有滤波电路或制动作用;逆变电路可将直流电转换为交流电。 2.不可控整流电路和可控整流电路的组成和原理有什么区别? 答:不可控整流电路整流元件为二极管,不可控整流电路输出的直流电压不可调节;可控整流电路的整流元件为晶闸管,利用晶闸管的可控导电性可使输出的直流电压大小可

变频器复习题及答案

1、输出电磁滤波器安装在变频器和 电动机 之间,抑制变频器输出侧的 浪涌 电压。 变频器具有多种不同的类型:按变换环节可分为交—交型和___交-直-交________型;按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制(PAM )型和_脉冲宽度调制(PWM )___型;按用途可分为专用型变频器和___通用型__型变频器。 1.变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和 电流 型;按用途可分为通用型和 专用 型。 2.变频器的组成可分为主电路和 控制 电路。 4.变频器安装要求其正上方和正下方要避免可能阻挡进风、出风的大部件,四周距控制柜顶部、底部、隔板或其他部件的距离不应小于120mm 。 变频器按控制方式分类 :压频比控制变频器 ( V/f )、转差频率控制变频器 (SF )、矢量控制 (VC )、直接转矩控制。 变频器产生谐波时,由于功率较大,因此可视为一个强大的干扰源,其干扰途径与一般电磁干扰途径相似,分别为传导、辐射和二次辐射、电磁耦合、边传导边辐射等。 13.输入电源必须接到变频器输入端子R 、S 、T 上,电动机必须接到变频器输出端子U 、V 、W 上。 交-交变频根据其输出电压的波形,可以分为矩形波及正弦波型两种。 高(中)压变频调速系统的基本型式有直接高-高型、高-中型和高-低-高型等三种。 8.(:对)电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 5.(错)交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样,为50Hz 。 16.变频器的问世,使电气传动领域发生了一场技术革命,即 交流调速 取代直流调速。 19.SCR 是指(可控硅)。 20.GTO 是指(门极关断晶闸管)。 21.IGBT 是指(绝缘栅双极型晶体管 )。 22.IPM 是指(智能功率模块)。 53.电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为( )。 A .2.342U B .2U C .2.341U D .1U 107.下述选项中,( )不是高中压变频器调速系统的基本形式。 A .直接高-高型 B .高-中型 C .高-低-高型 D .交-交变频器 116.( )变频器矢量控制模式下,一只变频器只能带一台电动机。对

变频器控制电动机停车制动方式

电动机知识 变频器控制电动机停车制动方式 电动机停车方式由P0700和P0701~P0708设置。制动时有如下几种方式: (1)由外接数字端子控制。将P0700设为2,P0701设为1,即可由外接数字端子5 (,低电平)控制电动机制动,制动时间可由P1121设置斜坡下降时间。 (2)由的键控制。将P0700设为1,P0701设为3,为2方式,即按惯性自由停车。用上的(停车)键控制时,按下键(持续2s)或按两次(停车)键即可。 (3)用3命令使电动机快速地减速停车。将P0701设为4,在设置了3的情况下, 为了起动电动机,二进制输入端必须闭合(高电平)。如果3为高电平,电动机才能起动并用1或2方式停车。如果3为低电平,电动机不能起动。3可以同时具有直流制动、复合制动的功能。 (4)直流注入制动。变频调速系统在降速过程中,电动机因为处于再生制动状态而迅速降速。但随着转速的下降,拖动系统的动能减小,电动机的再生能力和制动转矩也随之减小。所以,在惯性较大的拖动系统中,会出现低速时停不住的“爬行”现象。为了克服“爬行”现象,当拖动系统的转速下降到一定程度时,向电动机绕组中通入直流电流,以加大制动转矩,使拖动系统迅速停住。 在预置直流制动功能时,主要设定以下项目: 1)直流制动电压。即需要向电动机绕组施加的直流电压。拖动系统的惯性越大,直流制动电压的设定值也越大。 2)直流制动时间。即向电动机绕组施加直流电压的时间,

可设定得比估计时间略长一些。 3)直流制动的起始频率。即变频调速系统由再生制动状态转为直流制动状态的起始频率。拖动系统的惯性越大,直流制动的起始频率的设定值也越大。 直流注入制动可以与和3命令同时使用。向电动机注入直流电流时,电动机将快速停止,并在制动作用结束之前一直保持电动机轴静止不动。 “使能”直流注入制动可由参数P0701~P0708设置为25。直流制动的持续时间可由参数 P1233设置。直流制动电流可由参数P1232设置。直流制动的起始频率可由参数P1234设置。如果没有数字输入端设定为直流注入制动,而且P1233≠O,那么直流制动将在每个命令之后起作用,制动作用的持续时间由P1233设定。 (5)复合制动。复合制动可以与1和3命令同时使用。为了进行复合制动,应在交流电流中加入直流分量。制动电流可由参数P1236设定。 (6)用外接制动电阻进行动力制动。用外接制动电阻(外形尺寸为A~F的440变频器采用内置的斩波器)进行制动时,按线性方式平滑、可控地降低电动机的速度,如图3 -14所示。 图3 - 14 外接制动电阻进行动力制动 ·变频器维修怎样处理过电压保护 ·电工比武实践试题 ·利用管理变频器处理机械故障 ·正确使用变频器 ·变频器的转差频率控制方式 ·变频器选择时的注意事项 ·变频器应用中存在的问题及对策

变频器的电气制动

变频器的电气制动 电气制动概况 众所周知变频器的电气制动方法有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动,其性能及特点如下所列: 制动方式制动力矩能量去路效果经济性适用功率适用场合及特点 能耗制动≤80%加强式达130-350% 消耗电阻上发热浪费差 50KW 一般要求的制动设备上制动力矩不平衡有冲击,有低速爬行可能 直流制动 80-100% 动能变电能产生制动力矩浪费差 50-100KW 要求平稳无冲击,停车精确,例针织、缝纫、起重、提升机、启动前先停车,例大型风机 回馈(再生)制动 80-150% 动能变电能回馈电网回收好 >100KW 适用离心机、清洗机等尤其高低速交叉,正反转交替高速与低速差值很大,并可四象限运转 I、能耗制动 1、制动概况 从高速到低速(零速)----这时电气的频率变化很快,但电动机的转子带着负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势E>U(端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来,但由于通常变频器是交—直---交主电力,AC/DC

整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结果造成主电路电容器二端电压升高,称泵升电压,当超过设定上限值电压700V时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的. 2、技术性能 制动方式自动电压跟踪方式 反映时间 1ms以下有多种噪声 电网电压 300-460V,45-66Hz 动作电压 700V直流,误差2V 滞环电压 20V 制动力巨通常130% ,最大150% 保护过热,过电流,短路 滤波器有噪声滤波器 防护等级 IPOO 3、制动电阻计算方法: 制动力矩制动电阻 92% R=780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW 注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②不

变频器电路中的制动电路

变频器电路中的制动控制电路 一、为嘛要采用制动电路 因惯性或某种原因,导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时,此时电机由“电动”状态进入“动电”状态,使电动机暂时变成了发电机。一些特殊机械,如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等,风机等,当电动机减速、制动或者下放负载重物时,因机械系统的位能和势能作用,会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速,电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压,并由互感作用,使定子绕组中出现感生电流——容性电流,而变频器逆变回路IGBT两端并联的二极管和直流回路的储能电容器,恰恰提供了这一容性电流的通路。电动机因有了容性励磁电流,进而产生励磁磁动势,电动机自励发电,向供电电源回馈能量。这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。 此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流,馈入变频器的直流回路,使直流回路的电压由530V左右上升到六、七百伏,甚至更高。尤其在大惯性负载需减速停车的过程中,更是频繁发生。这种急剧上升的电压,有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块,造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。因而制动单元与制动电阻(又称刹车单元和刹车电阻)常成为变频器的必备件或首选辅助件。在小功率变频器中,制动单元往往集成于功率模块内,制动电阻也安装于机体内。但较大功率的变频器,直接从直流回路引出P、N端子,由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。 一例维修实例: 一台东元7300PA 75kW变频器,因IGBT模块炸裂送修。检查U、V相模块俱已损坏,驱动电路受强电冲击也有损坏元件。将模块和驱动电路修复后,带电机试机,运行正常。即交付用户安装使用了。 运行约一个月时间,用户又因模块炸裂。检查又为两相模块损坏。这下不敢大意了,询问用户又说不大清楚。到用户生产现场,算是弄明白了损坏的原因。原来变频器的负载为负机,因工艺要求,运行三分钟,又需在30秒内停机。采用自由停车方式,现场做了个试验,因风机为大惯性负荷,电机完全停住需接近20分钟。为快速停车,用户将控制参数设置为减速停车,将减速时间设置为30秒。在减速停车过程中,电机的再生电能回馈,使变频器直流回路电压异常升高,有时即跳出过电压故障而停机。用户往往实施故障复位后,又强制开机。正是这种回馈电能,使直流回路电压异常升高,超出了IGBT的安全工作范围,而炸裂了。 此次修复后,给用户说明情况,增上了制动单元和制动电阻器后,变频器投入运行,几年来再未发生模块炸裂故障。 此种制动方式,加快机械惯性能量的消耗,利于缩短停车进程,将电机的再生发电能

变频器能耗制动

一、能耗制动 1.1、能耗制动概况 从高速到低速(零速)----这时电气的频率变化很快,但电动机的转子带着负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势E>U(端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来, 但由于变频器是 交—直—交主电力,AC/DC整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结 果造成主电路电容器二端电压升高,称泵升电压,当超过设定上限值电压700V 时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的。 1.2、技术参数 1.2.1、制动方式:自动电压跟踪方式; 1.2.2、反映时间:1ms以下有多种噪声; 1.2.3、电网电压:300-460V,45-66Hz; 1.2.4、动作电压:700V直流,误差2V; 1.2.5、滞环电压:20V; 1.2.6、制动力矩:通常130%,最大150%; 1.2.7、保护:过热,过电流,短路; 1.2.8、滤波器:有噪声滤波器; 1.2.9、防护等级:IPOO; (注:通常这类制动器方式是不需要另外控制,是制动单元自动完成,其制动触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以直接调整,可以通过变频器的减速时间间接控制。) 1.3、制动电阻计算方法 制动力矩制动电阻 92% R=780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW

变频器电气制动办法探索

变频器电气制动办法探索 直流制动的要素 (1)直流制动电压值:与制动转矩成正比关系。拖动系统惯性越大,电压值越大。一般控制在直流电压在15~20%左右,变频器额定输出电压约为60~80V,这些可人为选择。(2)直流制动时间,即是向定子绕组通入直流电流的时间,它应比实际需要的停机时间略长一些,亦可人为选择。(3)直流制动起始频率,当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动,这与负载对制动时间的要求有关,若并无严格要求情况下,制动起始频率尽可能设定得小一些。由以上可以看出,制动全过程中可把高速段采用能耗制动,低速段采用直流制动,二者配合使用,这样既能快速制动,又可准确停车。 制动原理当电动机工作在电动状态时,整流控制单元产生高频脉冲控制整流侧的IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形,这样就消除了二极管整流桥产生的高次谐波。此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机。当电动机工作在发电状态的时候,电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线,当直流母线电压超过一定的值,整流侧能量回馈控制部分启动,将直流逆变成交流,通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网,达到节能的效果。此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。 再生制动产生的影响及对策由于变频器整流以及逆变电路中使用了半导体开关元器件,在输入输出电压和电流中存在高次谐波成分,尤其是反馈过程中,把高次谐波反馈到供电线路,给电网带来不同程度的影响,引起电网电源波形畸变。为了消除对电网的影响,可以采取以下措施:(1)插入电抗器。在变频器的整流侧插入直流电抗器或在输入端插入交流电抗器(如图2),这样可以减少脉冲状的电流波形的峰值,改善电流波形。(2)插入滤波器。滤波器分为LC滤波器和有源滤波器两种。LC滤波器是被动滤波器,由电抗和电容组成对高次谐波的共振电路,从而达到吸收高次谐波的目的。有源滤波器的工作原理是通过对电流中的高次谐波成分进行检测,并根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反电位的电流,以此减少高次谐波。

变频电机的概念和原理..

变频电机基本概念与工作原理 一、变频电动机的基本概念 变频电机采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性,目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。 二、变频电动机的制造原理 1、变频电机电磁设计对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不再需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 1)尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增 2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。 2、变频电机结构设计在变频电机结构设计时,主要也是考虑非

正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题: 1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。 2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。 3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000r/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。 三、变频电机主要特点 B级温升设计,F级绝缘制造。采用高分子绝缘材料及真空压力浸漆制造工艺以及采用特殊的绝缘结构,使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高,足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。平衡质量高,震动等级为R级(降振级)机械零部件加工精度高,并采用专用高精度进口轴承,可以高速运转。强制通风散热系统,全部采用进口轴流风机超静音、高寿命,强劲风力。保障马达在任何转速下,得到有效散热,可实现高速或低

变频器回馈制动

变频器回馈制动 变频器回馈制动,又称再生制动。 一、回馈制动概况: 当电动机功率较大(≥100KW以上),设备转动惯性GD2较大,且是反复短时连续工作制从高速到低速的降速幅度较大,且制动时间亦较短,在这样使用过程中,为减少制动过程的能量损耗,将动能变为电能回馈到电网去,以达到节能功效,只要使用能量回馈制动装置就可。 二、回馈制动条件: A、电动机从高速fH到低速fL减速过程时,频率可突减,但因电动机的机械惯性影响使转差S,电动机处于发电状态,这时的反电势E>U (端电压)。 B、从电动机在某一个fN运行,需要停车至fN=0,在这个过程电动机同样出现发电运行状态,这进反动势E>U端电压. C、位能(或势能)负载,如起重机吊了重物下降时,出现实际转速n>n0同步转速,这时也出现电动机发电运行状态,当然E>U是必然的. 三、回馈制动原理: 众所周知,一般通用变压器其桥式整流电路是三相不可控的即 AC/DC,因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递,一种最有效的办法是采用有源逆变技术见图6, 即将再生电能逆变为与电网同频率,同相位的交流电回送电网见图7,从而实现制动,从图7可知它采用了电流追踪型PWM整流器组成方式,这样应容易实现功率的双向流动,且具有很快的动态响应速度,同时这样的拓补结构使得我们能够完全能够完全控制交流电侧和直流侧之间的无功和有功的交换,且效率可高达97%,经济效益较大,热损耗为能耗制动的1%,现时不污染电网,所以特别适用于需要

频繁制动的场合,电动机的功率亦较大,这时节电效果明显,按运行的工况条件不同平均约有20%的省电效果. 四、技术性能: 制动方式双向自动电压跟踪控制方式 反应时间 1ms以下,有多重噪声过滤 允许电网电压 300-460VAC 45-66Hz 动作电压 700V DC 误差2V 滞环电压 20V 制动力矩 150% 回馈方式正弦波电流方式 电流畸度 5%以下 内置电抗器有 内置噪声滤波有 设计工作制长期 保护过热过电流短路 防护等级 IP00 五、回馈制动特点: D、可广泛应用于PWM交流传动的能量回馈制动场合的节能运行需要. E、回馈效率高可达97%,热损小,仅为能耗制动的1%.

变频器的工作原理及作用

变频器的工作原理 1、基本概念 (1)VVVF 改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。 (2)CVCF 恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写。 通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。 变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变? (1) r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm。例如:4极电机60Hz 1,800 [r/min],4极电机50Hz 1,500 [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。 本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p,n: 同步速度,f: 电源频率,p: 电机极数,改变频率和电压是最优的电机控制方法。如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,

变频器制动电阻的作用

变频器制动电阻的作用 当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。 我现在用的是一个mm440的变频器,外界了一个制动电阻,我不知道设置那个参数可以切换到制动电阻制动,即制动电阻起作用!问题补充:我是想知道设置那个参数,可以让我的变频器在需要时起作用。还是默认的参数就可以啊? 要想使制动电阻工作,要满足以下几个条件:1、直流制动没有使能。P1230=0默认,P1233=0默认。2、复合制动没有使能。P1236=0默认。3、动力制动必须使能。也就是P1237>0。例如P1237=4(50%) 4、不使用最大直流电压控制器,P1240=0或2。主要是减速出现过压,首先最大电压控制器工作,制动电阻还没到门限,不会工作。通过以上设置,(如果你是380V 设定)制动电阻在默认直流电压达到或超过605V时动作。 变频器带负载直接断电对变频器有什么不良影响吗?这样的话是不是制动电阻就不起作用了。 原则上是没有影响的。但如果频繁的上电,电容的充电电阻就会频繁的受到冲击,网侧整流如果结构是带晶闸管软上电的问题就不大了。但不管什么结构,上电的冲击都是有的(主回路,控制回路等)。 第二个问题,有点复杂,要定量分析。有的变频器是有网侧电源判断电路的,当网侧电源断电后,变频器会开始自由停车(或并且给出报警信号)。有的是根据直流总线电压来推断的,控制电压也来自于直流总线,如果网侧断电前变频器已经开始减速停车,且负载有足够的转动惯量,已经开始把能量回馈给变频器,就会在断电后仍然有足够的直流总线电压,控制电源仍然存在,制动回路仍然会工作(适用再生制动,注意,直流制动是没有能力回馈的),把负载的能力回馈到制动电阻上,当回馈的能量不足以保持直流总线电压时,控制回路掉电,变频器进入自由停车状态。也就是说网侧电源掉电后,变频器仍然会保持制动力矩一段

变频器如何制动

变频器如何制动 1. 引言 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。 在通用变频器中,对再生能量最常用的处理方式有两种: (1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态; (2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。 在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。 2. 能耗制动 利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动,如图1所示。 图1 能耗制动原理图 其优点是构造简单;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉;缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。 一般在通用变频器中,小功率变频器(22kW以下)内置有了刹车单元,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kW以上)就需外置刹车单元、刹车电阻了。 3. 回馈制动 实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动如图2所示。 图2 回馈电网制动原理图 回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于 10%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。(2)、在回馈时,对电网有谐波污染。(3)、控制复杂,成本较高。 4. 新型制动方式(电容反馈制动) 4.1主回路原理

变频器滤波器工作原理及作用

变频器滤波器工作原理及 作用 Prepared on 21 November 2021

变频器滤波器 变频器滤波器,顾名思义,就是专门针对变频器产生谐波的特点及规律,而专门开发的一款专用型滤波器,是的一种。 概述 变频器滤波器主要是由电感、电容、电阻等组成的无源器件。它是一种低通滤波器的一种,可以让工频信 变频器输入滤波器 号无阻挡的通过,抑制高频电磁干扰(一般来讲,可抑制干扰噪声频率为50/60~1kHz)。 变频器滤波器为双向可逆器件,即能防止电网上的电磁噪声通过电源进入设备,也能防止设备本身的电磁噪声对电网的污染。 变频器滤波器是用来抑制传导干扰的有效工具。 特征 1、变频器滤波器是基于变频器在工作时,对电网及其它数字电子设备产生干扰的频谱分量电磁兼容性特点而专门设计的。 2、安装于电机和变频器及电源与变频器之间。 3、小尺寸,无需风扇,采用的是经过最恶劣环境测试过的高性能的材料和部件。 1、插入损耗 插入损耗是衡量变频器滤波器电性能的重要参数。 插入损耗是不用滤波器时从噪声源传递到负载时的噪声电压与插入滤波器时从噪声源传递到负载时的噪声电压之比。 插入损耗在输入/输出的阻抗均为50Ω的系统下测试,结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线(单位为分贝)。 2、泄漏电流 变频器滤波器的泄漏电流是指在250VAC/50Hz的电压/频率条件下,火线和零线与外壳间流过的电流。 泄漏电流的大小主要取决于变频器滤波器中的共模电容。 从插入损耗的角度来考虑,共模电容越大,电性能越好,此时,漏电流也越大。但从安全方面考虑,泄漏电流又不能过大,否则不符合安全标准要求。尤其是一些医疗保健设备,要求泄漏电流尽可能小。因此,要根据具体设备要求来确定共模电容的容量。 3、耐压

变频器能耗制动

、能耗制动 1.1 、能耗制动概况 从高速到低速 (零速) -- 这时电气的频率变化很快, 但电动机的转子带着 负载(生产机械)有较大的机械惯性,不可能很快的停止,这样就产生反电势 E>U (端电压)电动机处于发电状态,其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相 反,而使电动机具有较强的制动力矩,迫使转子较快停下来 , 但由于变频器是 交一直一交 主电力,AC/DC 整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去,结 果造成主电路电容器二端电压升高, 称泵升电压 ,当超过设定上限值电压 700V 时,制动回路导通,这就是制动单元的工作过程,制动电阻流过电源,从而将动 能变热能消耗,电压随之下降,待到设定下限值(680V )时即断.这种制动方法属 不可控,制动力矩有波动,制动时间是可人为设定的 。 1.2 、技术参数 自动电压跟踪方式; 1ms 以下有多种噪声; 300-460V , 45-66Hz ; 700V 直流,误差2V ; 20V ; 通常 130%,最大 150%; 护: 过热,过电流,短路; 1.2.8 、滤波器:有噪声滤波器; 1.2.9 、防护等级: IPOO ; (注:通常这类制动器方式是不需要另外控制,是制动单元自动完成,其制动 触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以 直接调整,可以通过变频器的减速时间间接控制。) 1.3 、制动电阻计算方法 制动力矩 92% 100% 110% 120% 制动电阻 R=780/电动机KW R=700/电动机KW R=650/电动机KW R=600/电动机KW 注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②不可以使制动 单元的工1.2.1 、制动方式 1.2.2 、反映时间 1.2.3 、电网电压 1.2.4 、动作电压 1.2.5 、滞环电压 1.2.6 、制动力矩 1.2.7 、保

变频器的起动制动方式

变频器的起动制动方式 变频器的起动制动方式是指变频器从停机状态到运行状态的起动方式、从运行状态到停机状态的制动方式以及从某一运行频率到另一运行频率的加速或减速方式。 变频器的起动制动包含较多的内容,这里将逐一阐述。 1起动运行方式 变频器从停机状态开始启动运行时通常有以下几种方式: (1)从起动频率起动。变频器接到运行指令后,按照预先设定的起动频率和起动频率保持时间起动。该方式适用于一般的负载。 起动频率是指变频器起动时的初始频率,如图1所示的fs,它不受变频器下限频率的限制;起动频率保持时间是指变频器在起动过程中,在起动频率下保持运行的时间,如图1中的t1。 图1起动频率与起动时间示意 电动机开始起动时,并不从0hz开始加速,而是直接从某一频率下开始加速。在开始加速瞬间变频器的输出频率便是上述所说的起动频率。设置起动频率是部分生产设备的实际需要,比如:有些负载在静止状态下的静摩擦力较大,难以从0hz开始起动,设置了起动频率后,可以在起动瞬间有一点冲力,使拖动系统较易起动起来;在若干台水泵同时供水的系统里,由于管道里已经存在一定的水压,后起动的水泵在频率很低的情况下将难以旋转起来,故也需要电动机在一定频率下直接起动;锥形电动机如果从0h z开始逐渐升速,将导致定子和转子之间的摩擦,所以起动频率,可以在起动时很快建立起足够的磁通,使转子和定子间保持一定的气隙,等等。 起动频率保持时间的设置对于下面几种情况比较适合: 对于惯性较大的负载,起动后先在较低频率下持续一个短时间t1,然后再加速运行到稳定频 齿轮箱的齿轮之间总是有间隙的,起动时容易在齿轮间发生撞击,如在较低频率下

变频器滤波器工作原理及作用

变频器滤波器 变频器滤波器,顾名思义,就是专门针对变频器产生谐波的特点及规律,而专门开发的一款专用型滤波器,是LC滤波器的一种。 概述 变频器滤波器主要是由电感、电容、电阻等组成的无源器件。它是一种低通滤波器的一种,可以让工频信 变频器输入滤波器 号无阻挡的通过,抑制高频电磁干扰(一般来讲,可抑制干扰噪声频率为50/60~1kHz)。 变频器滤波器为双向可逆器件,即能防止电网上的电磁噪声通过电源进入设备,也能防止设备本身的电磁噪声对电网的污染。 变频器滤波器是用来抑制传导干扰的有效工具。 特征 1、变频器滤波器是基于变频器在工作时,对电网及其它数字电子设备产生干扰的频谱分量电磁兼容性特点而专门设计的。 2、安装于电机和变频器及电源与变频器之间。 3、小尺寸,无需风扇,采用的是经过最恶劣环境测试过的高性能的材料和部件。 参数 1、插入损耗 插入损耗是衡量变频器滤波器电性能的重要参数。 插入损耗是不用滤波器时从噪声源传递到负载时的噪声电压与插入滤波器时从噪声源传递到负载时的噪声电压之比。

插入损耗在输入/输出的阻抗均为50Ω的系统下测试,结果通常表示为在所关心频段内的衰减曲线(单位为分贝)。 2、泄漏电流 变频器滤波器的泄漏电流是指在250VAC/50Hz的电压/频率条件下,火线和零线与外壳间流过的电流。 泄漏电流的大小主要取决于变频器滤波器中的共模电容。 从插入损耗的角度来考虑,共模电容越大,电性能越好,此时,漏电流也越大。但从安全方面考虑,泄漏电流又不能过大,否则不符合安全标准要求。尤其是一些医疗保健设备,要求泄漏电流尽可能小。因此,要根据具体设备要求来确定共模电容的容量。 3、耐压 为确保变频器滤波器的质量,半成品前全部进行耐压测试。测试标准为: 3.1、火线与外壳(或零线与外壳)之间施加1750VAC高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声。 3.2、火线与零线之间施加1500VDC直流高压,时间一分钟,不发生放电现象和咝咝声。 3.3、由于对变频器滤波器做耐压测试,会对内部器件带有一定损伤,用户测试次数不能过多,时间不能过长。否则会降低滤变频器波器的寿命,甚至损坏变频器滤波器。 种类 根据变频器滤波器所适用的场合,可以分为以下几种: 1、LC滤波器 LC滤波器适用于对谐波含量要求不高的场合,好的LC滤波器,可以把畸变率控制在8~10%; 2、谐波滤波器 此种滤波器适用于对谐波要求较高的场合,一般可以把畸变率控制在2~5%; 3、正弦波滤波器 此种滤波器综合了电抗器与LC滤波器的长处,可以把变频器输出端的波形,整合成较像标准的正弦波,同时,也可以解决变频器与负载之间因远距离传输所产生的电压降等问题; 选用

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