【10元现金红包】关于变频器的再生制动问题 点击:833 | 回复:10



北欧维京海盗

    
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发表于:2022-06-14 19:16:05
楼主
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关于变频器的再生制动问题

问题:变频器在减速停车时,再生制动时电动机相当于发电机,产生的电能是怎么通过电动机的定子绕组进入变频器的?经可能附加一些原理图加以说明、分析,谢谢!请看下面的过程描述和附加图片

 

(一)过程描述:当变频器减速停车时,从变频器出来的一定频率的三相交流电仍然加在电动机的定子绕组上,定子绕组上仍然有一定转速的选择磁场,且停车时,由于惯性,转子的旋转速度是比定子绕组的旋转磁场快的,转子线圈相对于定子的旋转磁场有一个相对转速,这个时候,转子相当于一个线圈在一个定磁场里面旋转,参考图一.(a),穿过转子线圈的磁通是不断发生变化的,这个时候转子线圈会产生感应电动势,一产生感应电动势,即会在转子线圈里面产生感应电流,由于转子也是一个线圈,一产生感应电流,马上又产生磁场,这个磁场就是转子线圈的磁场,按照相对运动的原理来看,这个时候可以视为转子线圈为静止的磁场,定子线圈绕这个静止的磁场选择,参考图一.(b)和图二,这个时候,定子线圈里面又会产生磁通变化,又会感应出电动势,问题是,这个时候,因为在减速停车时,在完全停下来的这段时间内,定子线圈里面本身都还有旋转磁场,又由于转子的线圈的感应电流产生的磁场通过定子线圈,相当于是2个磁场同时作用在定子线圈上,那定子线圈上的产生磁通的方向是怎么定义的?为什么它会形成反向感应电动势进入变频器?也就是说的再生制动问题

(二)变频器的再生制动时外接的制动单元和制动电阻,这两种方式有什么区别?

在参考一些变频的说明书时,有的变频器在能耗制动时,可以外接制动单元和制动电阻,请问这两种方式有什么区别,例如西门子的V20变频器,参考图三.a,图四.a和图四.b,并且在什么情况下接制动单元,什么情况下接制动电阻?




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李纯绪

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发表于:2022-06-15 21:24:26
1楼

应用技术中没必要这么分析电机制动状态。

变频器停车状态可设定:可以自由停车,停止过程,电机绕组切断电源;制动停车,电机工作在发电状态,消耗惯性能量。

再生制动时,加到定子绕组的驱动频率按设定曲线下降,负载带着电机旋转,其转速超过旋转磁场转速,电机发电,这个电动势会是直流母线电压升高,升高多少有惯性能量决定。当直流母线电压超过设定值(比如700V)时,制动单元的IGBT导通,把制动电阻接入直流母线,消耗这个能量,实现再生制动目的。

制动电流不是一直有,转速下降到变频器输出频率以下,电机不发电;或是母线电压没达到设定电压,IGBT截止,制动电阻退出。

制动电阻的计算和母线电压设定值与转动惯性能量和要求制动时间又关系,电阻小制动迅速。

实际就是能量流的过程,运行时,能量流向电机;制动时,能量流向母线。

多变频器共用母线时,一般情况可以省去制动电阻,能量反馈到母线,被其它运行电机吸收,能量通过母线在电机之间流动。

victor329

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发表于:2022-06-15 23:54:20
2楼

我接触到的一般都是接制动电阻的,能量反馈回本电机的好像不行,因为制动本来就是要把多余的能量吸收掉,制动电阻吸收转化为热能就是一种方式。

睿柯

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3楼

低功率段变频器有内置制动单元,能耗制动时只要接制动电阻就可以;大功率段变频器没有内置制动单元,需要能耗制动,必须外接制动单元在母线端子,然后把制动电阻接在制动单元上。单独外接制动单元,不能实现能耗制动。国产变频器一般22KW以下有内置制动单元

李纯绪

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发表于:2022-06-16 09:10:34
4楼

"睿柯" 的回复,发表在3楼
        对内容: 【低功率段变频器有内置制动单元,能耗制动时只要接制动电阻就可以;大功率段变频器没有内置制动单元,需要能耗制动,必须外接制动单元在母线端子,然后把制动电阻接在制动单元上。单独外接制动单元,不能实现能耗制动...】进行回复:

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我用过最大功率30KW的带内置制动单元。搜过很多,好像只遇到过这一款。

大功率变频器不带内置制动单元,是因为能耗制动时制动单元功耗也比较大,外置对变频器影响就小了。

李纯绪

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5楼

"victor329" 的回复,发表在2楼
        对内容: 【我接触到的一般都是接制动电阻的,能量反馈回本电机的好像不行,因为制动本来就是要把多余的能量吸收掉,制动电阻吸收转化为热能就是一种方式。...】进行回复:

        -----------------------------------------------------------------


能量反馈型制动单元,其实是一台三相逆变器,价格接近变频器了。不是大功率、频繁制动不会采用。

睿柯

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6楼

"李纯绪" 的回复,发表在4楼
        对内容: 【"睿柯" 的回复,发表在3楼        对内容: 【低功率段变频器有内置制动单元,能耗制动时只要接制动电阻就可以;大功率段变频器没有内置制动单元,需要能耗制动,必须外接制动单元在母线端子,然后把制...】进行回复:

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是的,内置制动单元做到30KW是有的,不过很少。大功率需要能耗制动,外配制动单元和制动电阻组件又是一笔不小的成本,而且制动电阻还需要有良好的通风散热

空不异色

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发表于:2022-06-16 13:54:19
7楼

制动单元一般是用于对转速有严格要求的场所,如需要立即停机然后反转,反复这样运行的传动场所。电阻制动一般仅用于需要消耗掉负载惯性带动电机运转产生的能量。

郭冬冬

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8楼

谢谢分享,学习一下

唐山约烧烤

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9楼

说的简单一点,我现在就在采用变频器外部制动电阻,我是工业洗涤机,变频器内置电阻功率及电阻值相对较小,在洗涤机高速脱水时候突然被拍急停,电机不会马上停止,会惯性自行运行,此时就会通过外置电阻吸收能量,当然变频器有个参数设置要选择外置电阻,减速时间也要设置一下,至于外置电阻如何选择,变频器说明书里有个制动电阻匹配表,根据电机功率选择,一般我都选择大一级的



Smile-lyc

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10楼

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