Принцип роботи гальмівного резистора на перетворювачі частоти

У фактичній роботі перетворювач швидкості часто часто змінює швидкість двигуна, починається і зупиняється постійно. Таке робоче середовище робить струм робочого ланцюга постійно змінюється і з'являється зворотна напруга. Якщо розумна конструкція схеми не буде зроблена, це часто завдасть незворотної шкоди управлінням обладнанням!

Через переваги гладкої регуляції швидкості, великий діапазон та невеликий початковий струм, регулювання швидкості змінної частоти широко застосовується в регуляції швидкості двигуна в останні роки. У виробництві обладнання з великою інерцією, такою як індуковані вентилятори проекту, швидке зменшення частоти або відключення призведе до роботи перенапруження перетворювача, що спричиняє часто відключення обладнання. Ця стаття розпочнеться з принципу роботи трифазних асинхронних двигунів та частотних перетворювачів та коротко описує застосування гальмівних резисторів у таких промислових умовах.

1 Принцип регулювання швидкості трифазних асинхронних двигунів

Трифазні асинхронні двигуни з'єднані з трифазним змінним струмом для генерування обертового магнітного поля. Обертаюче магнітне поле вирізає закритий провідник ротора, щоб генерувати індукований струм. Струм ротора взаємодіє з магнітним полем статора, щоб генерувати електромагнітну силу, приводячи обертання ротора. Ми визначаємо синхронну швидкість як швидкість обертового магнітного поля, представлене n 0; Швидкість виходу ротора становить n; Співвідношення різниці між синхронною швидкістю та швидкістю ротора до синхронної швидкості магнітного поля називається швидкістю ковзання s, F - частота живлення, а P - кількість пар двигунів.

Synchronous Speed: n {{0}} f/p, швидкість ковзання: s=(n 0- n)/n0, швидкість двигуна: n =60 f/p (1- s)

З вищезгаданої формули видно, що зміна частоти потужності, число пар пари та швидкість ковзання може досягти мети зміни швидкості двигуна. Однак на практиці, як тільки звичайні двигуни покидають фабрику, число пари полюсів та швидкість ковзання фіксуються, а регулювання швидкості швидкості може бути досягнуто лише шляхом зміни частоти потужності.

1 Принцип структури інвертора

1.1 Інвертор складається з основної схеми та схеми управління

Основна схема - це частина перетворення частоти потужності, яка в основному складається з трьох частин. Він включає "випрямляч", який перетворює промислову частоту в потужність постійного струму, "ланцюг фільтрів", який поглинає пультацію напруги, і "інвертор", який перетворює постійний струм у зміну. Контроль управління - це схема, яка забезпечує керування сигналами для основної схеми. Він включає такі схеми, як експлуатація, виявлення, виявлення швидкості, привід та захист.

1.2 Зосередьтеся на принципі роботи основного ланцюга інвертора

1.2.1 Схема випрямлення vd 1- vd6 утворює трифазний мост повної хвилі випрямляча.

1.2.1 Схема фільтра. Виправлена ​​напруга - це пульсуюча напруга, а фільтр -конденсатор CL відіграє фільтрувальну роль. Оскільки конденсатор зберігання енергії великий, напруга через конденсатор 0, коли живлення підключена. Тому струм зарядки CL Filter COL дуже великий на момент живлення. Надмірний струм пошкодить пробірку випрямляча. Для того, щоб обмежити струм зарядки, резистор зарядки RS підключений послідовно в момент живлення мосту випрямляча. Коли CL певною мірою заряджається, обхід перемикач KS короткі замикання Rs.

1.2.3 Інверторний ланцюг. Інверторський міст, що складається з V 1- V6, інвертує потужність постійного струму в потужність змінного струму з регульованою частотою та амплітудою. Діоди Diodes D 1- D6 забезпечують канал для реактивного струму для повернення до джерела живлення постійного струму; Коли двигун знаходиться в стані гальмування, регенерована електрична енергія повертається до ланцюга постійного струму через D 1- D6; Процес інверсії v 1- v6 полягає в тому, що дві інверторні трубки в тому ж мостовому руці поперемінно вмикаються і вимикаються, а також D 1- D6 необхідний для забезпечення шляху під час процесу комутації.

1.2.4 Схема зберігання та гальмування енергії. Оскільки напруга між C -полюсом і Е -полюсом піднімається від майже 0 V до значення напруги постійного струму щоразу, коли інверторна трубка v 1- v6 перемикається зі стану в режимі OF, надмірна висока напруга може пошкодити трубку інвертера. Роль конденсаторів зберігання енергії C1 і C2 полягає у зниженні швидкості росту напруги, коли V 1- v6 вимкнено; Коли двигун сповільнюється, швидкість ротора в цей час може перевищувати синхронну швидкість і бути в стані виробництва електроенергії. Кінетична енергія системи буде подана на шину, внаслідок чого напруга збільшується і може навіть пошкодити інвертор. Гальмівний резистор РБ використовується для споживання цієї частини енергії.
2. Принцип регулювання швидкості трифазного асинхронного двигуна

Трифазний асинхронний двигун підключений до трифазного змінного струму для генерування обертового магнітного поля. Обертаюче магнітне поле вирізає закритий провідник ротора для генерування індукованого струму. Струм ротора взаємодіє з магнітним полем статора, щоб генерувати електромагнітну силу, приводячи обертання ротора. Ми визначаємо синхронну швидкість як швидкість обертового магнітного поля, представлене n 0; Швидкість виходу ротора становить n; Співвідношення різниці між синхронною швидкістю та швидкістю ротора до синхронної швидкості магнітного поля називається ковзанням s, F - частота живлення, а P - кількість пар двигуна.

Synchronous Speed: n {{0}} f/p, slip: s=(n 0- n)/n0, швидкість двигуна: n =60 f/p (1- s)

З вищезазначеної формули видно, що зміна частоти живлення, число пар пари та швидкість ковзання може досягти мети зміни швидкості двигуна. Однак на практиці, як тільки звичайні двигуни покинуть фабрику, число пар пари та швидкість ковзання фіксуються, а регулювання швидкості швидкості може бути досягнуто лише шляхом зміни частоти живлення.

3 Генерація енергії зворотного зв'язку двигуна та роль інверторного гальмівного блоку

У регуляції змінної швидкості частоти індукованих вентиляторів, коли процес вимагає від двигуна швидко уповільнювати і зупинятися, синхронна швидкість двигуна зменшується з вихідною частотою інвертора, але через велику інерцію таких навантажень швидкість ротора мотора не може бути негайно зменшена. Коли синхронна швидкість менша, ніж швидкість ротора, вихід крутного моменту до валу двигуна стає гальмівним моментом, що зменшує швидкість двигуна. У цей час двигун стає станом виробництва електроенергії, а регенерована електрична енергія повертається назад до ланцюга постійного струму. Оскільки електрична енергія ланцюга постійного струму не може повернутися до мережі потужності, недостатньо покладатися виключно на поглинання опору інвертора з обмеженою потужністю. Накопичення заряду призводить до того, що напруга постійно зростає, а надмірна напруга пошкодить внутрішні компоненти. Для забезпечення безпеки інвертора буде активовано внутрішній захист від перенапруги, що спричиняє зупинку інвертора. Для підтримки стабільної роботи інвертора в таких промислових умовах необхідно споживати електричну енергію, що подається назад у стан гальмування двигуна.

Встановлюючи гальмівний резистор на шину постійного струму інвертора, регенерована електрична енергія вживається у вигляді теплової енергії для досягнення швидкого зниження швидкості або паркування. Він включає гальмівний блок та гальмівний резистор. Функція гальмівного блоку полягає у підключенні гальмівного резистора, коли напруга UD ланцюга постійного струму перевищує зазначену межу, так що електрична енергія вивільняється у вигляді тепла через резистор. Блок гальмівного резистора можна розділити на два типи: вбудовані та зовнішні. Перший підходить для інверторів загального призначення з низькою потужністю, тобто частини, показаної в пунктирному коробці на малюнку 1; Через невеликий внутрішній простір інвертора та обмежених умов розсіювання тепла, останній підходить для більших інверторів потужності або умов праці з особливими вимогами до гальмування.

Коли умови праці змінюються, двигун знаходиться у стані виробництва електроенергії, а енергія повертається до ланцюга постійного струму, так що напруга шини збільшується до вартості провідності гальмівного блоку, струм протікає через гальмівний резистор і споживається у вигляді теплової енергії, швидкість двигуна зменшується, а напруга шини також зменшується; Коли напруга шини опускається до значення, яке потрібно вимкнути гальмівний блок, живна трубка гальмівного блоку відрізана, і струм не протікає через гальмівний резистор; Гальмівний блок врівноважує напругу шини, неодноразово вмикаючи та вимикаючи, щоб забезпечити нормальну роботу системи.

4 Застосування гальмівного резистора у виробництві

На вугільному хімічному заводі відновлення Flash Steam вимагає двох індукованих вентиляторів проекту, оснащених двома змінними частотними двигунами частотних частот 18,5 кВт, а швидкість контролюється двома перетворювачами частоти. У використанні, завдяки нестабільності вхідного тиску, для того, щоб забезпечити стабільну продукцію, вихідна частота перетворювача частоти знаходиться в широкому діапазоні змін, і часто необхідно швидко зменшити частоту. Оскільки перетворювач частоти має велику ємність і є інерційним навантаженням, швидке зменшення частоти перетворювача частоти спричиняє постійну шину перетворювача частоти для формування напруги насосів, що перевищує допустиме значення за дуже короткий час, і дія захисту активується. Перетворювач частоти часто зупиняється і не може забезпечити стабільну роботу, що має серйозний вплив на виробництво. Цю проблему виробництва було вирішено додаванням гальмівного блоку та гальмівного резистора.

Додавши блок гальмівного резистора, електрична енергія зворотного зв'язку споживається у вигляді теплової енергії на гальмівному резисторі, тим самим вирішуючи нестабільність, спричинену дією захисту, викликаного перетворювачем частоти, що сприяє великому інерційному навантаженню, швидкому зменшенню частоти або швидким паркуванням. Зробити змінну регуляцію швидкості частоти більш широко використовується в промисловому виробництві.