Principiul de lucru al rezistenței la frână în convertorul de frecvență
Lăsaţi un mesaj
În munca reală, convertorul de viteză schimbă adesea viteza motorului, pornește și se oprește continuu. Un astfel de mediu de lucru face ca curentul circuitului de lucru să se schimbe constant și să apară tensiunea inversă. Dacă nu se face un design rezonabil al circuitului, acesta va provoca adesea daune ireversibile echipamentului de control!
Datorită avantajelor reglării de viteză netedă, a gamei mari și a curentului de pornire mic, reglarea variabilă a vitezei de frecvență a fost utilizată pe scară largă în reglarea vitezei motorului în ultimii ani. În producție, echipamentele cu inerție mare, cum ar fi ventilatoarele de proiect induse, reducerea rapidă a frecvenței sau oprirea vor determina funcționarea protecției supratensiunii convertorului, determinând oprirea frecventă a echipamentelor. Acest articol va porni de la principiul de lucru al motoarelor asincrone și convertoarelor de frecvență trifazate și va descrie pe scurt aplicarea rezistențelor de frână în astfel de medii industriale.
1 principiul reglării vitezei motoarelor asincrone trifazice
Motoarele asincrone trifazice sunt conectate la curent alternativ trifazat pentru a genera un câmp magnetic rotativ. Câmpul magnetic rotativ taie conductorul închis al rotorului pentru a genera un curent indus. Curentul rotorului interacționează cu câmpul magnetic stator pentru a genera forță electromagnetică, conducând rotorul să se rotească. Definim viteza sincronă ca viteza câmpului magnetic rotativ, reprezentat de n 0; Viteza de ieșire a rotorului este n; Raportul dintre diferența dintre viteza sincronă și viteza rotorului și viteza sincronă a câmpului magnetic se numește viteza de alunecare S, F este frecvența de putere, iar P este numărul de perechi de poli.
Viteză sincronă: n {{0}} f/p, rata de alunecare: s=(n 0- n)/n0, motor Speed: n =60 f/p (1- s)
Din formula de mai sus, se poate observa că schimbarea frecvenței de putere, a numărului perechii de poli și a vitezei de alunecare pot atinge scopul schimbării vitezei motorului. Cu toate acestea, în practică, odată ce motoarele obișnuite părăsesc fabrica, numărul perechii de pol și rata de alunecare sunt fixate, iar reglarea vitezei fără trepte nu poate fi obținută decât prin modificarea frecvenței de putere.
1 Principiul structurii invertorului
1.1 Invertorul este format din circuitul principal și circuitul de control
Circuitul principal este partea de conversie a frecvenței puterii, care constă în principal din trei părți. Include un „redresor” care transformă frecvența industrială în curent continuu, un „circuit de filtru” care absoarbe pulsiunea tensiunii și un „invertor” care transformă DC în AC. Circuitul de control este un circuit care oferă semnale de control circuitului principal. Include circuite precum funcționarea, detectarea, detectarea vitezei, acționarea și protecția.
1.2 Concentrați -vă pe principiul de lucru al circuitului principal al invertorului
1.2.1 Circuitul de rectificare VD 1- vd6 Formați un circuit de redresor cu undă completă cu un pod trifazat.
1.2.1 Circuit de filtru. Tensiunea rectificată este o tensiune pulsantă, iar condensatorul de filtru CL joacă un rol de filtrare. Deoarece condensatorul de stocare a energiei este mare, tensiunea de pe condensator este 0 când este conectată puterea. Prin urmare, curentul de încărcare al condensatorului de filtru CL este foarte mare în momentul puterii. Curentul excesiv va deteriora tubul redresor. Pentru a limita curentul de încărcare, rezistența de încărcare RS este conectată în serie în momentul puterii podului redresor. Când CL este încărcat într-o anumită măsură, comutatorul de bypass KS Short-Clircuits Rs.
1.2.3 Circuitul invertorului. Podul invertor compus din v 1- v6 inversează puterea DC în curent alternativ cu frecvență și amplitudine reglabilă. Diodele Freewheeling D 1- d6 oferă un canal pentru ca curentul reactiv să revină la alimentarea cu curent continuu; Când motorul este în stare de frânare, energia electrică regenerată revine la circuitul DC prin D 1- d6; Procesul de inversare a lui V 1- v6 este că cele două tuburi invertoare din același braț de pod sunt alternativ pornite și oprite, iar D 1- D6 este de asemenea necesar pentru a furniza o cale în timpul procesului de comutare.
1.2.4 Circuit de stocare și frânare a energiei. Deoarece tensiunea dintre polul C și polul E crește de la aproape 0 V la valoarea tensiunii DC UD de fiecare dată când tubul invertor v 1- v6 comută de la starea de pornire la starea de oprire, tensiunea excesiv de mare poate deteriora tubul invertorului. Rolul condensatoarelor de stocare a energiei C1 și C2 este de a reduce rata de creștere a tensiunii atunci când V 1- v6 este oprit; Când motorul se decelerează, viteza rotorului poate depăși viteza sincronă în acest moment și poate fi în starea de generare a energiei electrice. Energia cinetică a sistemului va fi transmisă în bara de bare, ceea ce face ca tensiunea să crească și poate chiar deteriora invertorul. Rezistența de frânare RB este utilizată pentru a consuma această parte a energiei.
2.. Reglarea vitezei principiul motorului asincron trifazat
Motorul asincron trifazat este conectat la curent alternativ trifazat pentru a genera un câmp magnetic rotativ. Câmpul magnetic rotativ taie conductorul închis al rotorului pentru a genera curent indus. Curentul rotorului interacționează cu câmpul magnetic stator pentru a genera forță electromagnetică, conducând rotorul să se rotească. Definim viteza sincronă ca viteza câmpului magnetic rotativ, reprezentat de n 0; Viteza de ieșire a rotorului este n; Raportul dintre diferența dintre viteza sincronă și viteza rotorului și viteza sincronă a câmpului magnetic se numește alunecare S, F este frecvența de alimentare, iar P este numărul de perechi de poli.
Viteză sincronă: n {{0}} f/p, slip: s=(n 0- n)/n0, motor Speed: n =60 f/p (1- s)
Din formula de mai sus, se poate observa că schimbarea frecvenței de alimentare, numărul perechii de poli și rata de alunecare pot atinge scopul schimbării vitezei motorului. Cu toate acestea, în practică, odată ce motoarele obișnuite părăsesc fabrica, numărul perechii de pol și rata de alunecare sunt fixate, iar reglarea vitezei fără trepte nu poate fi obținută decât prin modificarea frecvenței de alimentare.
3 Generarea energiei de feedback motor și rolul unității de frână invertor
În reglarea variabilă a vitezei de frecvență a ventilatoarelor de proiect induse, atunci când procesul necesită ca motorul să se decelereze și să se oprească rapid, viteza sincronă a motorului scade odată cu frecvența de ieșire a invertorului, dar din cauza inerției mari a acestor sarcini, viteza rotorului nu poate fi redusă imediat. Când viteza sincronă este mai mică decât viteza rotorului, ieșirea cuplului către arborele motorului devine cuplul de frânare, ceea ce reduce viteza motorului. În acest moment, motorul devine o stare de generare a energiei electrice, iar energia electrică regenerată este readusă în circuitul DC. Deoarece energia electrică a circuitului DC nu poate fi readusă la rețeaua electrică, nu este suficient să se bazeze doar pe absorbția de rezistență a invertorului cu putere limitată. Acumularea de sarcină face ca tensiunea să crească continuu, iar tensiunea excesivă va deteriora componentele interne. Pentru a asigura siguranța invertorului, va fi activată protecția supratensiunii interne, ceea ce face ca invertorul să se oprească. Pentru a menține funcționarea stabilă a invertorului în astfel de medii industriale, trebuie consumată energia electrică alimentate în starea de frânare de generare a energiei auto.
Prin instalarea unei unități de rezistență de frânare pe autobuzul DC al invertorului, energia electrică regenerată este consumată sub formă de energie termică pentru a obține reducerea rapidă a vitezei sau parcarea. Include o unitate de frânare și un rezistor de frânare. Funcția unității de frână este de a conecta rezistența la frână atunci când tensiunea UD a circuitului DC depășește limita specificată, astfel încât energia electrică să fie eliberată sub formă de căldură prin rezistență. Unitatea de rezistență la frână poate fi împărțită în două tipuri: încorporată și externă. Prima este potrivită pentru invertoarele cu scop general, cu putere scăzută, adică partea prezentată în caseta punctată din figura 1; Datorită spațiului intern mic al invertorului și condițiilor limitate de disipare a căldurii, acesta din urmă este potrivit pentru invertoarele de putere mai mari sau condițiile de muncă cu cerințe speciale pentru frânare.
Atunci când condițiile de lucru se schimbă, motorul este în starea de generare a energiei electrice, iar energia este readusă în circuitul DC, astfel încât tensiunea de autobuz crește la valoarea de conducere a unității de frână, curentul curge prin rezistența la frânare și este consumată sub formă de energie termică, viteza motorului scade, iar tensiunea autobuzului scade și ea scade; Când tensiunea autobuzului scade la valoarea pe care unitatea de frână trebuie să o dezactiveze, tubul de alimentare al unității de frână este tăiat și nu curge curentul prin rezistența la frână; Unitatea de frână echilibrează tensiunea autobuzului pornind și oprit în mod repetat pentru a asigura funcționarea normală a sistemului.
4 Aplicarea unității de rezistență la frână în producție
Într -o fabrică chimică de cărbune, recuperarea aburului flash necesită două ventilatoare de proiect induse, echipate cu două motoare cu frecvență variabilă de 18,5kW, iar viteza este controlată de doi convertoare de frecvență. În utilizare, datorită instabilității presiunii de intrare, pentru a asigura o producție stabilă, frecvența de ieșire a convertorului de frecvență se află într -o gamă largă de modificări și este adesea necesară reducerea frecvenței rapid. Deoarece convertorul de frecvență are o capacitate mare și este o sarcină inerțială, reducerea rapidă a frecvenței convertorului de frecvență determină ca busul DC al convertorului de frecvență să formeze o tensiune a pompei care depășește valoarea admisibilă într-un timp foarte scurt, iar acțiunea de protecție este activată. Convertorul de frecvență se oprește frecvent și nu poate asigura o funcționare stabilă, ceea ce are un impact grav asupra producției. Această problemă de producție a fost rezolvată prin adăugarea unei unități de frână și a unui rezistor de frână.
Prin adăugarea unei unități de rezistență la frână, energia electrică de feedback este consumată sub formă de energie termică pe rezistența la frână, rezolvând astfel instabilitatea cauzată de acțiunea de protecție cauzată de convertorul de frecvență care conduce o sarcină inerțială mare, o reducere rapidă a frecvenței sau o parcare rapidă. Faceți reglarea variabilă a vitezei frecvenței mai utilizate în producția industrială.
