在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)中,當電動機減速或所傳動的位能負載下放時,異步電動機將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能經(jīng)異步電動機轉(zhuǎn)換成電能,通過逆變器的續(xù)流二極管整流后回饋到直流側(cè),致使直流側(cè)儲能電容器的電壓上升。如果電動機的制動并不快,電容器的電壓升高就不十分明顯。相反,如果電動機制動較快時,電容器的電壓會上升很高,過高的電壓會使變頻器中的“制動過電壓保護”動作,甚至造成變頻器損壞。
目前,在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,電動機的快速制動或準確停車,一般采用動力制動和再生制動。對于動力制動方式,系統(tǒng)所需的制動轉(zhuǎn)矩在電動機額定轉(zhuǎn)矩的20%以下且制動并不快時,則不需要外接制動電阻,僅電動機內(nèi)部的有功損耗,就可以使直流側(cè)電壓限制在過電壓保護的動作值以下。反之,則需要選擇制動電阻來耗散電動機再生的這部分能量。
變頻器動力制動原理
1、變頻器電壓檢測及驅(qū)動電路
為了實現(xiàn)電氣制動,變頻器的直流側(cè)必須設(shè)置電壓檢測電路,檢測電容器的電壓,以實現(xiàn)能耗制動。
電壓檢測電路主要由電壓采樣電阻R1、R2、R3,滯環(huán)比較器LM399,邏輯轉(zhuǎn)換器件等組成。電壓采樣回路直接檢測變頻器直流側(cè)電容器C 兩端的電壓,當被檢測電壓值超過設(shè)定的允許值時,滯環(huán)比較器翻轉(zhuǎn),輸出端接近0 V,經(jīng)邏輯轉(zhuǎn)換后,觸發(fā)制動晶體管V 導(dǎo)通,經(jīng)過電阻R0釋放,使電壓下降;反之,當檢測電壓低于設(shè)定值時,滯環(huán)比較器翻轉(zhuǎn)回原狀態(tài),使V關(guān)斷。
? 特別強調(diào)的是,滯環(huán)比較器上下限值的設(shè)定很重要。一般選擇原則:上限電壓設(shè)定為正常直流電壓的1.3倍,下限電壓應(yīng)考慮電網(wǎng)正常電壓的波動,一般整定為略高于電網(wǎng)電壓向上波動的更大值。
2、變頻器制動單元
制動單元PW 的實際電路包括晶體管V、二極管D1、D2和制動電阻RB。
如果回饋能量較大或要求強制動時,還可以選用接于H、G兩點間的外接制動電阻REB。當電機制動能量經(jīng)逆變器回饋到直流側(cè)時,通過V的導(dǎo)通消耗在制動電阻RB或RB//REB上,實現(xiàn)限制電壓保護動作的目的。因此,外接電阻REB正常時不消耗能量,是間歇式工作。
綜上所述,西門子變頻器在使用過程中需要注意一些問題,從而確保它的正常運行,用戶可以參考本文提供的西門子變頻器制動原理,了解后再對其進行操作。如果用戶需要更多的了解和使用西門子變頻器系列,我們也會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。