ПЧ.РУ - Тормозные прерыватели и резисторы.
  1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer

 +7 (499) 391-49-12, +7 (926) 27-55-064, e-mail: info@bertronic.ru

Опрос

Что важнее при заказе

Быстрый ответ - 0%
Цена - 61.5%
Отсрочка платежа - 0%
Быстрая отгрузка - 7.7%
Отчетные документы - 0%
Помощь инженера - 7.7%
Доставка до места - 7.7%

Голосов: 13
The voting for this poll has ended on: Январь 17, 2018

Рекуперативное торможение на частотно-регулируемом приводе.

Вспомним устройство преобразователя частоты.  silovaya chast preobrazovatelya chastoti

Рисунок 1 - Принципиальная схема силовой части ПЧ.

 Трехфазное переменное напряжение ~380В, выпрямляется 6-пульсным выпрямителем и становится 537В постоянного тока. Далее, с помощью инвертора (ШИМ) это напряжение преобразуется обратно в переменное, но уже регулируемое по частоте и амплитуде.

 При торможении электропривода с высокоинерционной нагрузкой, двигатель может переходить в генераторный режим. Генерируемая при этом энергия возвращается в частотный преобразователь и выпрямляется на обратных диодах IGBT-транзисторов, следовательно растет напряжение на звене постоянного тока (ЗПТ). Часть этого напряжения (20-30%) может быть рассеяно на силовых элементах, на разрядных резисторах ЗПТ и др. Именно об этом и говорит характеристика преобразователя: «Тормозящий крутящий момент. ~ 20% без тормозного резистора». Однако, если этого не достаточно, то напряжение может вырасти до опасного значения. Чтобы избежать выхода из строя, преобразователь вынужден отключать выход и индицировать вам сообщение о неисправности: «OV» - over voltage - повышенное напряжение на звене постоянного тока. Порог срабатывания защиты от перенапряжения, как правило зависит от уставки входного напряжения.

Чтобы разрядить перенапряжение требуется внешний тормозной резистор, и силовой ключ который открывал бы цепь при повышенных значениях и закрывал при нормальных - чтобы энергия сети не рассеивалась на резисторах. Таким ключом является тормозной прерыватель. На преобразователях небольшой мощности примерно до 11кВт, используется один силовой модуль, объединяющий выпрямитель, инвертор, термодатчик и тормозной ключ (как на рисунке 1). На преобразователях большей мощности используется внешний прерыватель.

Как работает тормозной прерыватель. 

kak rabotaet tormoznoi prerivatel

Рисунок 2 - как работает тормозной прерыватель.

Ua - амплитудное значение напряжения

Uэф -эффективное значение напряжения

t - время открытия ключа прерывателя

T - переиод импульса ШИМ

tраб - время работы прерывателя

При достижении порога срабатывания, тормозной прерыватель открывает цепь импульсами ШИМ периодом Т (~20msec). Мощность рассеивания на резисторе Pрез за время работы прерывателя tраб будет равно площади под Uэф (заштрихованная область).

Pрез = Uэф^2 / Rрез = I^2 * Rрез.

Следовательно, регулируя значение открытия ключа t (~5msec) можно регулировать мощность рассеивания и ток протекающий через тормозной резистор. Значение t регулируется автоматически в зависимости от значения напряжения на звене постоянного тока. Чем выше напряжение на ЗПТ, тем больше время t и больше мощность рассеивания.

В качестве резисторов используют пожаростойкие проволочные резисторы с большой мощностью рассеивания. Сопротивление и мощность резисторов должна рассчитываться в соответствии с каждой решаемой задачей, однако у каждого производителя есть рекомендуемые значения, применяемые в большинстве решаемых задач. Однако для сложных задач, расчеты все-таки рекомендовано провести, например, продолжительное опускание груза краном.

Отличный пример расчета тормозных сопротивлений есть в «Технической коллекции Schneider Electric», называется «Выпуск № 7 Методика по силовому расчету частотнорегулируемых электроприводов крановых механизмов». К сожалению нет ссылки на их сайт, но в поиске находится легко по названию.

Существуют такие применения, где двигатель управляемый преобразователем частоты всегда работает в генераторном режиме, например, нагрузочные стенды. В таких системах эффективнее и экономичнее использовать блоки рекуперации энергии - устройства возвращающие энергию генератора в сеть. Такие блоки могут работать продолжительное время и существенно экономят электроэнергию.