Принцип на работа на спирачния резистор при честотен преобразувател

В действителната работа преобразувателят на скоростта често променя скоростта на двигателя често, започва и спира непрекъснато. Такава работна среда прави тока на работната верига постоянно се променя и се появява обратното напрежение. Ако не е направен разумен дизайн на веригата, той често ще причини необратими повреди на контролното оборудване!

Поради предимствата на регулирането на гладката скорост, голям обхват и малък начален ток, регулирането на скоростта на променлива честота се използва широко в регулирането на скоростта на двигателя през последните години. В производството оборудване с голяма инерция като индуцирани вентилатори на черновата, бързо намаляване на честотата или изключване ще доведе до работа на пренапрежението на конвертора, което води до често спиране на оборудването. Тази статия ще започне от принципа на работа на трифазни асинхронни двигатели и честотни преобразуватели и накратко ще опише прилагането на спирачни резистори в такива индустриални среди.

1 Принцип на регулиране на скоростта на трифазни асинхронни двигатели

Трифазните асинхронни двигатели са свързани към трифазен променлив ток, за да генерират въртящо се магнитно поле. Въртящото се магнитно поле отрязва затворения проводник на ротора, за да генерира индуциран ток. Токът на ротора взаимодейства с магнитното поле на статора, за да генерира електромагнитна сила, карайки ротора да се върти. Ние определяме синхронната скорост като скорост на въртящото се магнитно поле, представена от n 0; скоростта на изхода на ротора е n; Съотношението на разликата между синхронната скорост и скоростта на ротора към синхронната скорост на магнитното поле се нарича скорост на плъзгане, F е честотата на мощността, а P е броят на двойките на моторните полюси.

Синхронна скорост: n {{0}} f/p, скорост на плъзгане: s=(n 0- n)/n0, скорост на двигателя: n =60 f/p (1-} s)

От горната формула се вижда, че промяната на честотата на мощността, броя на двойката на полюсите и скоростта на плъзгане може да постигне целта на промяната на скоростта на двигателя. На практика обаче, след като обикновените двигатели напуснат фабриката, номерът на двойката на полюсите и скоростта на плъзгане са фиксирани и безстепенната регулиране на скоростта може да бъде постигнато само чрез промяна на честотата на мощността.

1 Принцип на структурата на инвертора

1.1 Инверторът се състои от основната верига и контролната верига

Основната схема е частта за преобразуване на честотата на мощността, която се състои главно от три части. Тя включва "изправител", който преобразува индустриалната честота в постоянен ток, "филтърна верига", която абсорбира пулсацията на напрежението, и "инвертор", който преобразува DC в променлив ток. Контролната верига е верига, която осигурява контролни сигнали към основната верига. Тя включва вериги като работа, откриване, откриване на скорост, задвижване и защита.

1.2 Фокусирайте се върху принципа на работа на основната верига на инвертора

1.2.1 Регификационната верига VD 1- VD6 образува трифазна верига на токоизправител с пълна вълна с трифазен мост.

1.2.1 Филтърна верига. Посоченото напрежение е пулсиращо напрежение, а филтърният кондензатор CL играе филтрираща роля. Тъй като кондензаторът за съхранение на енергия е голям, напрежението през кондензатора е 0, когато захранването е свързано. Следователно, токът на зареждане на филтърния кондензатор CL е много голям в момента на захранване. Прекомерният ток ще повреди тръбата на изправител. За да се ограничи токът за зареждане, резисторът за зареждане е свързан последователно в момента на захранване на моста на изправител. Когато CL се зарежда до известна степен, байпасният превключвател KS късо съединение Rs.

1.2.3 Инверторна верига. Инверторният мост, съставен от V 1- V6, превежда DC мощността в променлива мощност с регулируема честота и амплитуда. Diodes FreeWheeling D 1- D6 осигуряват канал за реактивен ток, който да се върне към DC захранването; Когато двигателят е в състояние на спиране, регенерираната електрическа енергия се връща в постоянен ток през D 1- D6; Процесът на инверсия на V 1- V6 е, че двете инверторни тръби в една и съща мостова рама се включват и изключват, а D 1- D6 също е необходим за осигуряване на път по време на процеса на комутация.

1.2.4 Съхранение на енергия и спирачна верига. Тъй като напрежението между C полюса и E полюсът се издига от почти 0 V към стойността на DC напрежение UD всеки път, когато инверторната тръба V 1- V6 преминава от състоянието в състояние на изключване, прекалено високото напрежение може да повреди инверторната тръба. Ролята на кондензаторите за съхранение на енергия C1 и C2 е да се намали скоростта на растеж на напрежението, когато V 1- V6 е изключен; Когато двигателят се забавлява, скоростта на ротора може да надвишава синхронната скорост по това време и да бъде в състояние на производство на енергия. Кинетичната енергия на системата ще се подава обратно в шината, което води до увеличаване на напрежението и дори може да повреди инвертора. Спирачният резистор RB се използва за консумация на тази част от енергията.
2. Принцип на регулиране на скоростта на трифазен асинхронен двигател

Трифазният асинхронен двигател е свързан към трифазен променлив ток, за да генерира въртящо се магнитно поле. Въртящото се магнитно поле отрязва затворения проводник на ротора, за да генерира индуциран ток. Токът на ротора взаимодейства с магнитното поле на статора, за да генерира електромагнитна сила, карайки ротора да се върти. Ние определяме синхронната скорост като скорост на въртящото се магнитно поле, представена от n 0; скоростта на изхода на ротора е n; Съотношението на разликата между синхронната скорост и скоростта на ротора към синхронната скорост на магнитното поле се нарича Slip S, F е честотата на захранването, а P е броят на двойките на моторните полюси.

Синхронна скорост: n {{0}} f/p, плъзгане: s=(n 0- n)/n0, скорост на двигателя: n =60 f/p (1- s)

От горната формула се вижда, че промяната на честотата на захранването, броя на двойката на полюсите и скоростта на плъзгане може да постигне целта на промяната на скоростта на двигателя. На практика обаче, след като обикновените двигатели напуснат фабриката, номерът на двойката на полюсите и скоростта на приплъзване са фиксирани и безстепенната регулация на скоростта може да се постигне само чрез промяна на честотата на захранване.

3 Генериране на енергия за обратна връзка на двигателя и ролята на инверторния спирачен блок

В регулирането на променливата честотна скорост на индуцираните вентилатори на черновата, когато процесът изисква двигателят да намалява и спира бързо, синхронната скорост на двигателя намалява с изходната честота на инвертора, но поради голямата инерция на такива натоварвания, скоростта на ротора на двигателя не може да бъде намалена незабавно. Когато синхронната скорост е по -малка от скоростта на ротора, изходът на въртящия момент към вала на двигателя се превръща в спирачния въртящ момент, което намалява скоростта на двигателя. По това време двигателят се превръща в състояние на производство на електроенергия и регенерираната електрическа енергия се подава обратно към постояннотоковата верига. Тъй като електрическата енергия на постояннотоковата верига не може да бъде подадена обратно в захранващата мрежа, не е достатъчно да се разчита единствено на усвояването на съпротивлението на инвертора с ограничена мощност. Натрупването на заряд води до непрекъснато нарастване на напрежението и прекомерното напрежение ще повреди вътрешните компоненти. За да се гарантира безопасността на инвертора, ще бъде активирана вътрешната защита на пренапрежението, което ще доведе до спиране на инвертора. За да се поддържа стабилната работа на инвертора в такива индустриални среди, трябва да се консумира електрическата енергия, подадена обратно в състояние на спиране на двигателната енергия.

Чрез инсталирането на спирачен резисторен блок на DC шината на инвертора, регенерираната електрическа енергия се консумира под формата на топлинна енергия за постигане на бързо намаляване на скоростта или паркиране. Тя включва спирачен блок и спирачен резистор. Функцията на спирачния блок е да свърже спирачния резистор, когато напрежението UD на постояннотоковата верига надвишава определената граница, така че електрическата енергия да се освободи под формата на топлина през резистора. Спирачният резистор може да бъде разделен на два вида: вграден и външен. Първият е подходящ за инвертори с общо предназначение с ниска мощност, тоест частта, показана в пунктираното поле на фигура 1; Поради малкото вътрешно пространство на инвертора и ограничените условия на разсейване на топлина, последният е подходящ за по -големи енергийни инвертори или условия на труд със специални изисквания за спиране.

Когато условията на труд се променят, двигателят е в състояние на производство на енергия и енергията се подава обратно към постояннотоковата верига, така че напрежението на шината да се увеличава до стойността на проводимостта на спирачния блок, токът преминава през спирачния резистор и се консумира под формата на топлинна енергия, скоростта на двигателя намалява и напрежението на шината също намалява; Когато напрежението на шината падне до стойността, която трябва да се изключи спирачният блок, захранващата тръба на спирачния блок се отрязва и не се прехвърля ток през спирачния резистор; Спирачният блок балансира напрежението на шината, като многократно се включва и изключва, за да гарантира нормалната работа на системата.

4 Приложение на спирачния резистор в производството

В въглищна химическа централа възстановяването на флаш пара изисква два индуцирани вентилатори на течение, оборудвани с два мотора с променлива честота 18,5kW, а скоростта се контролира от два честотни преобразуватели. При употреба, поради нестабилността на входното налягане, за да се осигури стабилно производство, изходната честота на честотния преобразувател е в широк диапазон от промени и често е необходимо бързо да се намали честотата. Тъй като честотният конвертор има голям капацитет и е инерционен натоварване, бързото намаляване на честотата на честотния преобразувател причинява постояннотоковата шина на честотния конвертор да образува напрежение на помпата, надвишаваща допустимата стойност за много кратко време и се активира защитното действие. Честотният конвертор често спира и не може да осигури стабилна работа, което има сериозно влияние върху производството. Този производствен проблем беше решен чрез добавяне на спирачен блок и спирачен резистор.

Чрез добавяне на спирачен резисторен блок, електрическата енергия на обратната връзка се консумира под формата на топлинна енергия на спирачния резистор, като по този начин се решава нестабилността, причинена от защитното действие, причинено от честотния конвертор, задвижващ голям инертен товар, бързо намаляване на честотата или бърз паркинг. Направете регулацията на скоростта на променлива честота, по -широко използвана в промишленото производство.