Pracovný princíp brzdového odporu vo frekvenčnom prevodníku

V skutočnej práci sa prevodník rýchlosti často mení rýchlosť motora často, začína a zastaví sa nepretržite. Takéto pracovné prostredie spôsobuje, že prúd pracovného obvodu sa neustále mení a objaví sa spätné napätie. Ak nie je vyrobený primeraný dizajn obvodu, často spôsobí nezvratné poškodenie kontrolného zariadenia!

Vzhľadom na výhody regulácie hladkej rýchlosti, veľkého rozsahu a malého počiatočného prúdu sa v posledných rokoch široko používa regulácia s premenlivou rýchlosťou frekvencie. Vo výrobe zariadenia s veľkou zotrvačnosťou, ako sú napríklad indukované koncepty, rýchle zníženie frekvencie alebo vypnutie spôsobí prevádzku ochrany prevodníka prepätia v prevádzke, čo spôsobí časté vypínanie zariadení. Tento článok sa začne z pracovného princípu trojfázových asynchrónnych motorov a frekvenčných konvertorov a stručne opíše uplatňovanie brzdových odporov v takýchto priemyselných prostrediach.

1 Princíp regulácie rýchlosti trojfázových asynchrónnych motorov

Trojfázové asynchrónne motory sú pripojené k trojfázovému striedavému prúdu, aby sa generovalo rotujúce magnetické pole. Rotujúce magnetické pole rezí rotor uzavretý vodič, aby sa vytvoril indukovaný prúd. Prúd rotora interaguje so statorovým magnetickým poľom, aby sa vytvorila elektromagnetická sila a poháňa rotor na otáčanie. Definujeme synchrónnu rýchlosť ako rýchlosť rotačného magnetického poľa, predstavuje n 0; Rýchlosť výstupu rotora je n; Pomer rozdielu medzi synchrónnou rýchlosťou a rýchlosťou rotora k synchrónnej rýchlosti magnetického poľa sa nazýva rýchlosť sklzu S, F je frekvencia výkonu a P je počet párov motora.

Synchrónna rýchlosť: n {{{0}}} f/p, sklz rýchlosť: s=(n {{{}} n)/n0, rýchlosť motora: n =60 f/p ({{{{}}} s)

Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že zmena frekvencie výkonu, číslo páru pólov a rýchlosť sklzu môžu dosiahnuť účel zmeny rýchlosti motora. Avšak v praxi, akonáhle bežné motory opustia továreň, sú pevné číslo páru pólov a rýchlosť sklzu a reguláciu rýchlosti bez rýchlosti sa dá dosiahnuť iba zmenou frekvencie výkonu.

1 princíp štruktúry meniča

1.1 Invertor pozostáva z hlavného obvodu a riadiaceho obvodu

Hlavným obvodom je časť konverzie výkonovej frekvencie, ktorá pozostáva hlavne z troch častí. Zahŕňa „usmerňovač“, ktorý prevádza priemyselnú frekvenciu na DC výkon, „filtračný obvod“, ktorý absorbuje pulzáciu napätia a „menič“, ktorý prevádza DC na AC. Riadiaci obvod je obvod, ktorý poskytuje riadiace signály hlavnému obvodu. Zahŕňa obvody, ako je prevádzka, detekcia, detekcia rýchlosti, pohon a ochrana.

1.2 Zamerajte sa na pracovný princíp hlavného obvodu meniča

1.2.1 Rektifikačný obvod VD 1- vd6 tvoria trojfázový mostík s plným vlny usmerňovača.

1.2.1 Filtračný obvod. Spravené napätie je pulzujúce napätie a filtračný kondenzátor CL hrá filtrovaciu úlohu. Pretože kondenzátor ukladania energie je veľký, napätie naprieč kondenzátorom je 0, keď je napájanie pripojený. Preto je nabíjací prúd filtračného kondenzátora CL v okamihu zapnutia veľmi veľký. Nadmerný prúd poškodí usmerňovaciu trubicu. Aby sa obmedzil nabíjací prúd, nabíjací odpor RS je pripojený v sérii v momente zapnutia usmerňovacieho mosta. Ak je CL do istej miery nabitá, skrat obtoku KS skratka Rs.

1.2.3 Obvod meniča. Most meniča zložený z V 1- v6 invertuje DC napájanie do striedavého výkonu s nastaviteľnou frekvenciou a amplitúdou. Freewheeling Diodes D 1- D6 poskytujú kanál pre reaktívny prúd na návrat do DC napájacieho zdroja; Keď je motor v brzdnom stave, regenerovaná elektrická energia sa vráti do jednosmerného obvodu prostredníctvom d 1- d6; Proces inverzie v 1- v6 je, že dve invertorové trubice v rovnakom ramene mostíka sú striedavo zapnuté a vypnuté a D {1- D6 sa tiež vyžaduje, aby poskytli cestu počas procesu komunikácie.

1.2.4 Skladovanie energie a brzdenie. Pretože napätie medzi pólom C a pólom E stúpa z takmer 0 v na hodnotu DC napätia UD zakaždým, keď invertorová rúrka v 1- v6 prepína zo stavu ON do stavu vypnutia, môže nadmerne vysoké napätie poškodiť invertorovú skúmavku. Úlohou kondenzátorov ukladania energie C1 a C2 je zníženie rýchlosti rastu napätia, keď sa vypne V 1- v6; Keď motor spomaľuje, rýchlosť rotora môže v tomto čase prekročiť synchrónnu rýchlosť a byť v stave výroby energie. Kinetická energia systému sa privádza späť do prípojnice, čo spôsobí zvýšenie napätia a môže dokonca poškodiť menič. Brzdiaci odpor RB sa používa na konzumáciu tejto časti energie.
2. Princíp regulácie rýchlosti trojfázového asynchrónneho motora

Trojfázový asynchrónny motor je pripojený k trojfázovému striedavému prúdu, aby sa generovalo rotačné magnetické pole. Rotujúce magnetické pole rezí rotor uzavretý vodič, aby sa generoval indukovaný prúd. Prúd rotora interaguje so statorovým magnetickým poľom, aby sa vytvorila elektromagnetická sila a poháňa rotor na otáčanie. Definujeme synchrónnu rýchlosť ako rýchlosť rotačného magnetického poľa, predstavuje n 0; Rýchlosť výstupu rotora je n; Pomer rozdielu medzi synchrónnou rýchlosťou a rýchlosťou rotora k synchrónnej rýchlosti magnetického poľa sa nazýva sklz S, F je frekvencia napájania a P je počet párov motorových pólov.

Synchrónna rýchlosť: n {{{0}} f/p, skl.

Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že zmena frekvencie napájania, číslo páru pólov a rýchlosť sklzu môžu dosiahnuť účel zmeny rýchlosti motora. Avšak v praxi, akonáhle bežné motory opustia továreň, sú pevné číslo páru pólov a rýchlosť sklzu a reguláciu rýchlosti bez rýchlosti sa dá dosiahnuť iba zmenou frekvencie napájania.

3 Generovanie energie spätnej väzby motorov a úloha brzdovej jednotky meniča

V regulácii variabilnej rýchlosti frekvencie indukovaných konceptových ventilátorov, keď proces vyžaduje, aby motor rýchlo spomalil a zastavil, synchrónna rýchlosť motora klesá s výstupnou frekvenciou meniča, ale v dôsledku veľkej zotrvačnosti takýchto záťaží sa rýchlosť rotora nemôže okamžite znížiť. Keď je synchrónna rýchlosť menšia ako rýchlosť rotora, výstup krútiaceho momentu na hriadeľ motora sa stáva brzdným krútiacim momentom, čo znižuje rýchlosť motora. V súčasnosti sa motor stáva stavom výroby energie a regenerovaná elektrická energia sa privádza späť do obvodu DC. Pretože elektrická energia jednosmerného obvodu nemožno priviesť späť do energetickej mriežky, nestačí sa spoliehať výlučne na absorpciu odporu meniča s obmedzeným výkonom. Hromadenie náboja spôsobuje neustále stúpanie napätia a nadmerné napätie poškodí vnútorné komponenty. Aby sa zaistila bezpečnosť meniča, aktivuje sa ochrana vnútorného prepätia, čo spôsobí zastavenie meniča. Aby sa udržala stabilná prevádzka meniča v takomto priemyselnom prostredí, musí sa spotrebovať elektrická energia podávaná späť do brzdového stavu výroby motora.

Inštaláciou brzdovej rezistorovej jednotky na jednosmernom zbernici meniča sa regenerovaná elektrická energia spotrebuje vo forme tepelnej energie, aby sa dosiahla rýchle zníženie rýchlosti alebo parkovanie. Zahŕňa brzdnú jednotku a brzdný odpor. Funkciou brzdovej jednotky je pripojenie brzdového odporu, keď napätie UD DC obvodu prekročí zadaný limit, takže elektrická energia sa uvoľňuje vo forme tepla cez odpor. Jednotka brzdového odporu je možné rozdeliť na dva typy: vstavané a externé. Prvý je vhodný pre všeobecné meniče s nízkym výkonom, to znamená časť zobrazená v bodkovanej skrinke na obrázku 1; V dôsledku malého vnútorného priestoru meničového meniča a obmedzených podmienok rozptylu tepla je tento vhodný pre väčšie invertory energie alebo pracovné podmienky so špeciálnymi požiadavkami na brzdenie.

Keď sa pracovné podmienky zmenia, motor je v stave výroby energie a energia sa privádza späť do obvodu DC, takže napätie zbernice sa zvyšuje na hodnotu vodivosti brzdovej jednotky, prúd preteká brzdovým odporom a spotrebuje sa vo forme tepelnej energie, rýchlosť motora sa znižuje a napätie zbernice tiež klesá; Keď napätie zbernice klesne na hodnotu, ktorú je potrebné vypnúť brzdová jednotka, elektrická trubica brzdovej jednotky je odrezaná a cez brzdový odpor nepreteká prúd; Brzdová jednotka vyváži napätie zbernice opakovaným zapínaním a vypnutím, aby sa zabezpečila normálna prevádzka systému.

4 Aplikácia jednotky odporu brzdového odporu vo výrobe

V uhoľnej chemickej elektrárni vyžaduje obnovenie bleskov pary dva indukované ventilátory, vybavené dvoma motormi s variabilnou frekvenciou 18,5 kW a rýchlosť je regulovaná dvoma frekvenčnými prevodníkmi. Pri použití nestability vstupného tlaku, aby sa zabezpečila stabilná výroba, je výstupná frekvencia frekvenčného prevodníka v širokom rozsahu zmien a je často potrebné rýchlo znížiť frekvenciu. Pretože frekvenčný prevodník má veľkú kapacitu a je inerciálnym zaťažením, rýchle zníženie frekvencie frekvenčného prevodníka spôsobí, že jednosmerná zbernica frekvenčného prevodníka vytvorí napätie čerpacieho nahor presahujúceho prípustnú hodnotu vo veľmi krátkom čase a aktivuje sa ochranná akcia. Frekvenčný prevodník sa často zastaví a nemôže zabezpečiť stabilnú prevádzku, ktorá má vážny vplyv na výrobu. Tento problém s výrobou bol vyriešený pridaním brzdovej jednotky a brzdovým odporom.

Pridaním jednotky odporu brzdového odporu sa elektrická energia spätnej väzby spotrebuje vo forme tepelnej energie na brzdovom odporu, čím sa vyrieši nestabilita spôsobená ochrannou činnosťou spôsobenou frekvenčným meničom, ktorý riadi veľké inerciálne zaťaženie, rýchle zníženie frekvencie alebo rýchle parkovanie. Urobte v priemyselnej výrobe všeobecnejšie reguláciu variabilnej rýchlosti frekvencie.