Frekvenční měnič, když pracuje ve 4 kvadrantech, musí jak přenášet energii do motoru, tak odvádět energii z motoru. I když samozřejmě existuje zábrana DC, který pracuje ve velmi neúčinném frekvenčním rozsahu a někdy slouží k předmagnetizaci motoru a přidržení hřídele nízké frekvence, kde to funguje špatně základní pro frekvenční měnič dynamické brzdění. Protože základem dynamického brzdění je přepnutí motoru do režimu generátoru, tak vyvstává otázka ohledně odtoku energie z motoru, protože usměrňovač neumožňuje jeho návrat do sítě pomocí frekvenčního měniče. Současně se zvyšuje napětí na stejnosměrném meziobvodu a dochází k chybě „přepětí“, která je vlastní brzdění velkých setrvačných hmot a náhlému brzdění (válce plechů, rotory drtičů, velké bubny a ozubená kola).
Hnací motor může fungovat také jako generátor. Pokud je systém pohonu navržen tak, aby poskytoval reverzní napájení, pak může být tato energie přiváděna do rezistoru, což způsobí, že energie opustí systém a poškodí motor a zpomalí motor.
Rychlost brzdění je dána tím, jak rychle je energie vložena do brzdného odporu. Pro nekritické aplikace mohou tyto ztráty spolu s mechanickými ztrátami v hnacím systému zajistit dostatečné brzdění. Pokud je brzdný výkon pouze několik desítek nebo stovek wattů, pak může být vhodný odpor zabudovaný uvnitř samotného měniče, ale nad těmito úrovněmi množství generovaného tepla znamená, že je vyžadován samostatně namontovaný brzdný odpor s vhodným chlazením.
Dynamické brzdění frekvenčního měniče
Dynamické brzdění je proces, během kterého zotavení energie zatížení a jeho odvodu ve formě tepla na bloku brzdové odpory.
Brzdný odpor může mít měření teploty, aby se zabránilo přetížení měniče. Veškerá energie se spotřebuje při zahřívání odporu; některé se rozplynou okamžitě, zbytek po zastavení, když rezistor vychladne. To je důvod, proč musíme znát charakteristiky pracovního cyklu, než můžeme určit správná velikost brzdný odpor.
Brzdný odpor přeměňuje brzdnou energii na teplo. Abychom mohli navrhnout brzdový systém, musíme vzít v úvahu jak množství tepla, tak rychlost, kterou je generováno. Proto potřebujeme znát množství energie na jedno zastavení a frekvenci zastavení. Stop Energy: Určuje špičkový výkon brzdného odporu. Energie na koncovou frekvenci: Určuje průměrný výkon brzdného odporu. Všichni máme dobrou představu o tom, jaká je daná délka, hmotnost nebo časový interval; pro energii to obvykle neplatí.
Rezistory jsou vyžadovány, když:
potřebujete účinné brzdění s dobou brzdění delší než 10 % pracovního plánu;
- aby nedošlo k chybě přepětí když je motor připojen k nevyvážené nebo vysoce setrvačné zátěži;
- když je břemeno „taženo“ motorem (například kladkostroj, výtah nebo zvedací mechanismus, jako je jeřáb);
- v aplikacích s vertikálním nebo horizontálním pohybem, kde je přesnost polohování velmi důležitá, i když je třeba poznamenat, že je to způsobeno snižující se účinností brzdění se zvyšujícím se napětím stejnosměrného meziobvodu, protože je třeba překonat stále více EMF. Použití rezistorů v tomto případě nemá zásadní vliv.
V závislosti na měniči, rezistory lze připojit přímo(vestavěný brzdový klíč obvykle u modelů do 30 kW), nebo prostřednictvím brzdového modulu. V každém případě, pokud je brzdění prováděno s cyklem větším než 10 %, vyplatí se vyhodnotit brzdový klíč nebo modul pro provoz s brzdnými proudy v dlouhodobém režimu. Odpor a ztrátový výkon brzdných odporů jsou obvykle uvedeny v návodu k měniči kmitočtu, je třeba dodržet několik velmi důležitých pravidel. důležité podmínky na volbě brzdových odporů: jejich výkon a odpor jsou indikovány pro pracovní cyklus brzdění 10 %, pokud zvolíte jiné pracovní cykly, je nutné provést úpravy. Měli byste zvolit odpor, který není menší než doporučené minimum, protože brzdný proud by neměl překročit proud brzdového modulu nebo spínače, a to jak v krátkodobém, tak v dlouhodobém režimu. Hodnocení by nemělo být přeceňováno, protože zvýšení odporu snižuje odtok výkonu a v důsledku toho klesá účinnost brzdění. Ztrátový výkon se určuje na základě brzdné síly a úkolu, takže pro jednoduché úkoly stačí doporučené, ale u navijáků zdvihacích mechanismů se vyplatí posoudit spouštění břemene, síla v tomto případě bude minimálně 60 %. Při posuzování pracovního cyklu v cyklu stojí za zmínku, že u rezistorů se doba zapnutí určuje na základě maximální doby provozu v cyklu ne delším než 120 sekund, při kterém se již má za to, že rezistor pracuje při pracovní cyklus 100 %, to znamená, že pokud je doba cyklu delší než 120 sekund, část cyklu trvá 120 sekund s maximální dobou brzdění.
Jak vypočítáte brzdnou energii umístěnou v dynamickém brzdném odporu?
Pro ilustraci jsou uvedeny některé každodenní příklady. Zastavte energii. Nezapomeňte nejprve vše převést na správné jednotky: metry, kilogramy, sekundy a radiány.
Jak vypočítáte velikost dynamického brzdného odporu
Abychom mohli určit odpor, potřebujeme znát tři věci: energii na zastávku, pracovní cyklus a ohmickou hodnotu. První dva jsou obvykle spojeny do jedné proměnné, rezistorového výkonu.V ideálním světě byste spočítali mechanickou energii obsaženou v každém zastavení pomocí jednoho nebo více výše uvedených vzorců. Reálný svět je bohužel jiný a je mnohem pravděpodobnější, že o aplikaci budete mít málo nebo žádné tvrdé informace. Náš návrh je tento: pokud víte, k čemu se disk používá a dokážete odhadnout čas spuštění, pak.
Brzdný odpor se používá k rychlému snížení rychlosti nebo brzdění motoru, zejména pokud motor pracuje s vysokým momentem setrvačnosti.
Při brzdění pracuje asynchronní motor v režimu generátoru, jeho výstup Elektrická energie může způsobit přepětí ve stejnosměrné síti, k tlumení tohoto efektu se používají brzdné odpory.
Stop energie = start energie. Znáte-li blokovou energii a pracovní cyklus, můžete vypočítat průměrný výkon v rezistoru a pro většinu pracovních cyklů to bude správný výkon. Když je doba vypnutí krátká vzhledem k celkovému cyklu plnění, možná budeme muset zvážit i tepelnou kapacitu odporu, aby se během jediného vypnutí nepřehřál. To je graficky znázorněno níže a ukazuje krátkodobý výkon pro různé velikosti naší řady odporů.
Co je dynamické brzdění frekvenčního měniče
Pro zajištění bezpečného zastavení elektromotoru je frekvenční měnič navržen s režimem brzdění. Například u frekvenčních měničů s AIN (autonomní napěťový invertor) existuje možnost brzdění elektromotoru stejnosměrným proudem, který vstupuje do vinutí statoru.
Ohmická hodnota nastavuje rychlost, jakou vkládáme energii do rezistoru - brzdný výkon. Čím nižší je ohmická hodnota, tím vyšší je výkon. Minimální ohmy jsou nastaveny výrobcem měniče a budou poskytovat brzdný výkon při špičkovém zatížení měniče.
Lze použít vyšší ohmické hodnoty; úměrně snižují brzdný výkon, a proto prodlužují dobu zastavení pro jakékoli dané zatížení. Pracovní cyklus je 20 % – 10 sekund a 40 sekund – s dobou cyklu 50 sekund.
Pokud není usměrňovač reverzibilní, existuje režim dynamického brzdění frekvenční měnič se zavedením rezistoru do obvodu statoru motoru. Dynamické brzdění frekvenčního měniče pomocí brzdných odporů umožňuje snížit zahřívání elektromotoru při současném snížení spotřeby energie. Díky dynamicky řízenému brzdění se z měniče stává plně řízené zařízení.
Co je dynamické brzdění frekvenčního měniče
Ohmická hodnota odporu je obvykle -0 % až 5 %, tedy 0-25 ohmů. Dynamické prvky brzdového odporu. Ohm: 5 až 300 W: až 400 Používá se hlavně pro dynamické brzdění Zpracování velkého množství mytí na menším prostoru. Výrobce pohonu obvykle udává výkon potřebný k zamezení přehřátí při brzdění. Maximální brzdný proud je určen zadanou hodnotou odporu. Každý výrobce měniče specifikuje rozsah odporu s minimem, aby se zabránilo nadproudu a poškození měniče, a maximem pro zajištění nižšího rozptylu.
Rýže. Č.1. Brzdný odpor RB4
Možnost používat stejnosměrné brzdění ukládá měniči kmitočtu určitá omezení. Lze jej tedy použít pouze v instalacích s občasným brzděním a pouze v případech, kdy neexistuje zatížení schopné přenést Elektrický motor do režimu generátoru, ve kterém je vysoká pravděpodobnost přehřátí motoru a nouzového vypnutí.
Tato otázka je trochu složitější, než se na první pohled zdá. Začněme pochopením důvodu, proč si myslíte, že musíte v první řadě zajistit nějakou formu brzdění. Potřebujete velmi rychle přestat pracovat v běžných nebo nouzových situacích? Potřebuje se váš proces rychle zpomalit při přechodu z vyšší rychlosti na nižší? Pokud žádná z těchto podmínek neexistuje, možná nebudete potřebovat žádnou formu brzdění. Systémové tření a snížení vody mohou být dostatečné k zastavení motoru nebo jeho zpomalení v přijatelném čase.
Dynamické brzdění změnou odporu přídavných brzdných odporů umožňuje získat různé požadované umělé charakteristiky elektromotoru.
Brzdné choppery a brzdné rezistory jsou nepostradatelnou součástí frekvenčního měniče
Bez použití přídavného brzdového zařízení je brzdný moment roven 30 % jmenovitého.
Nyní, když frekvence rotoru asynchronní motor vyšší než frekvence statoru, motor se automaticky stane indukční generátor. Když k tomu dojde, proud poteče z motoru do sítě, spíše než ze sítě do motoru. Když k tomu dojde, napětí na kondenzátoru vzroste a může překročit jmenovité napětí kondenzátoru, pokud není řízeno. To umožní magii kouřit z kondenzátorů.
Tomu se říká dynamické brzdění. V této metodě je řada faktorů. Tato hodnota určí, kolik brzdného momentu lze vyvinout, protože velikost proudu je úměrná velikosti brzdného momentu motoru, který může být generován. Čím nižší jsou ohmy, tím vyšší je proud, tím větší brzdný moment, tím rychleji můžete zastavit. Dalším faktorem, který vstupuje do hry, je pracovní cyklus, což je další způsob, jak říci, jak často budete brzdný odpor používat a na jak dlouho pokaždé?
Brzdové choppery a brzdové odpory jsou součástí přídavného brzdového zařízení. Brzdný chopper je obecně vestavěný typ, brzdný rezistor se vztahuje k externím součástem.
Brzdný odpor světelné kategorie (LD) slouží k usnadnění brzdných režimů a poskytuje brzdný moment, který je roven jmenovitému a trvá 5 sekund při brzdění na nulovou rychlost.
To ovlivní jmenovitý výkon odpor. Chcete-li utratit co nejvíce peněz, požádejte pouze o takový, který má 100% pracovní cyklus. Drátově vinuté odporové prvky se skládají z odkrytého spirálového drátu z nerezové oceli omotaného kolem trubkového porcelánového jádra, což umožňuje rychlé a účinné chlazení. Obecně jsou odporové prvky vinuté dráty ideální pro prostředí s nízkým proudem, poskytují vynikající ztrátový výkon, stabilní odolnost a odolnost proti nárazům.
Rýže. č. 2 Ohnivzdorný drátový brzdný odpor 80 ohmů 1000 W Vysoký výkon Nízký odpor
Tyč je umístěna uvnitř těchto odporových prvků, aby vytvořila odporovou sestavu. Obvykle se používají pro proudy střední úrovně, nabízejí odolnost proti nárazům a kompaktnost. Obvykle se používá pro nízký odpor a vysoký proud, Mřížkové odpory jsou vyrobeny z děrovaného ocelového plechu s otvory na každém konci pro montáž. Síta se následně pokládají na izolované ocelové tyče. Slídové podložky jsou vloženy mezi sítě pro izolaci a tyče jsou instalovány mezi ocelovými koncovými rámy.
Chcete-li získat to nejlepší elektrické připojení, rošty k sobě svaříme. Kryty navržené pro vnitřní použití poskytují určitý stupeň ochrany personálu před přístupem k nebezpečným částem a poskytují určitý stupeň ochrany zařízení uvnitř krytu před vniknutím pevných cizích předmětů.
Těžký provoz má k tomu určené vlastní odpory typu HD. Slouží k vytvoření brzdného momentu rovného jmenovitému při rychlosti nominální hodnota 3 s + 7 s, když je brzdění zapnuto na nulu.
Provozní cyklus pro tyto režimy nastává maximálně jednou za 2 minuty. HD rezistory jsou vyrobeny z oceli, rezistory nízký výkon vyrobeno z hliníkového profilu. Rezistory s vysokým výkonem jsou vybaveny termistory a obsahují tepelný spínač s odpojovací teplotou až 220 oC.
Není chráněn před vodou. Kryty navržené pro vnitřní a venkovní použití, které poskytují ochranu personálu před přístupem k nebezpečným částem; zajistit stupeň ochrany zařízení uvnitř krytu před pronikáním pevných cizích předmětů; poskytují určitý stupeň ochrany proti škodlivým účinkům na zařízení v důsledku pronikání vody; a to nebude poškozeno vnější tvorbou ledu na plotě.
Voda padající jako aerosol pod jakýmkoli úhlem do 60° od svislice nemá žádné škodlivé účinky. Kryty navržené pro vnitřní a venkovní použití, které poskytují ochranu personálu před přístupem k nebezpečným částem; zajistit stupeň ochrany zařízení uvnitř krytu před pronikáním pevných cizích předmětů; poskytují určitý stupeň ochrany proti škodlivým účinkům na zařízení v důsledku pronikání vody; který poskytuje další úroveň ochrany proti korozi; a to nebude poškozeno vnější tvorbou ledu na plotě.
Příklad brzdných odporů pro frekvenční měnič ARIES
Příkladem brzdných odporů jsou předřadné odpory zapojené pomocí vestavěných brzdových spínačů. Dobrým příkladem jsou brzdné odpory OWEN RBx.
Jejich stručný popis.
Jsou považovány za povinnou možnost při návrhu frekvenčního měniče určeného pro práci se zdvihacími a dopravními stroji (dopravníky nebo výtahy) s mechanismy s vysokou setrvačností, například: odsavače kouře, válečkové dopravníky nebo tažná zařízení. Takové měniče se používají pro různé typy obráběcích strojů, například: soustruhy, brusky nebo vrtačky. Rezistor RB2, RB3, RB4 má následující výhody
Příklad brzdných odporů pro frekvenční měnič Aries
Voda vystřikovaná v silných proudech proti tělu z jakéhokoli směru nebude mít škodlivé následky. Ocel je potažena ochranným zinkovým povlakem. Zinek poskytuje katodickou ochranu díky svému většímu zápornému elektrochemickému potenciálu, což z něj činí kov volby. Často vykazuje estetický rys známý jako lesk, krystality uvnitř povlaku.
Poté, co je pozinkovaná ocel vyrobena, je ošetřena tak, aby byla natřena nekovovým povlakem z fosforečnanu železa. To výrazně zlepšuje přilnavost barvy a zvyšuje ochranu proti korozi v případě porušení kovového filmu. Poté, co byla ocel fosfátována, je následně práškově lakována. Práškové lakování vytvrzuje teplem a vytváří "slupku". To vytváří tvrdší povrch, který je tvrdší než běžná barva.
- Kompaktní instalace, vejde se do rozvaděče;
- Rezistor pracuje v drsných podmínkách se zvýšeným výkonem uvolněným během brzdění.
Zařízení je drátěná konstrukce se základnou z keramického nebo hliníkového pouzdra. Existují dva typy rezistorů, dimenzované na 80 ohmů, 1 kW a 400 ohmů, 200 kW. Rezistory použité ve střídači mohou být stejného typu nebo může být použita skupina paralelně zapojených odporů. Odpory pro průmyslové použití mají stupně krytí IP54 a IP20.
Pozinkovaná ocel je cenově výhodný a spolehlivý materiál, který zabraňuje korozi a poškození vašeho produktu. Nejpoužívanější nerezovou ocelí je typ „304“, skládající se z 18 % chromu a 8 % niklu. Nabízíme také nerezovou ocel 316, což je 18% chrom a 10% nikl.
Nerezová ocel je určena pro odolnost proti korozi a skvrnám a také pro drobné potřeby údržby. údržba. Pokud bude váš výrobek používán v korozivním prostředí, doporučujeme použít nerezovou ocel na pozinkovanou ocel. Ocel 304 poskytuje větší odolnost proti korozi než pozinkovaná ocel a ocel 316 poskytuje ještě více větší odpor, jak.
Rýže. č. 3. Základní Technické specifikace brzdové odpory ARIES RBx
Rýže. č. 4. Schéma připojení brzdných odporů k frekvenčnímu měniči
Jak vybrat brzdný odpor?
Volba brzdných odporů závisí na jmenovitém výkonu frekvenčního měniče. Všechny jmenovité hodnoty mají vysokou odolnost. Nejčastěji takové měniče pracují ve zdvihacích strojích a zařízeních (40 %). Je také důležité vzít v úvahu lehký provozní režim (10%), který je typický pro dopravníky nebo odsavače kouře.
Rezistory RB2 a RB4 pracují v náročných podmínkách.
Výběr brzdných odporů se provádí výpočtem nebo pomocí tabulkových hodnot.
Výpočet brzdného odporu
Výpočet a výroba brzdného odporu frekvenčního měniče závisí na použití algoritmu, který závisí na maximálním brzdném momentu Mbr. Točivý moment závisí na následujících vlastnostech:
- počáteční rychlost zpomalení n 1 ;
- rychlost konečného zpomalení n 2 ;
- předpokládaná doba zpomalení t 2 ;
- celkový moment setrvačnosti J, což je součet momentů setrvačnosti v souladu s otáčkami hřídele motoru
Vzorec (1) maximálního brzdného momentu
Vzorec (2) maximálního brzdného výkonu
Maximum vzorce (3). elektrická energie brzdění.
Rýže. č. 5. Tabulka vzorců pro výpočet brzdného odporu
Koeficient snížení brzdného zatížení závisí na výkonu pohonu a je uveden v tabulce.
Rýže. č. 6. Výběr poměru snížení zatížení brzd
Důležité: při provozu elektromotoru kombinovaného s převodovkou se bere v úvahu účinnost převodovky. Při absenci převodovky je účinnost rovna jednotce.
Co dělat, když není rezistor
Frekvenční měnič a brzdný odpor jsou povinnou konstrukční součástí měniče, ale může se ukázat, že rezistor chybí. Co dělat, když není rezistor?
V tomto případě se pohon aktivuje v závislosti na následujícím algoritmu akcí:
- V nastavení indikujeme absenci brzdného odporu.
- U některých typů frekvenčních měničů specifikujeme stejnosměrné brzdění.
- Pokud není rezistor, zvolte nižší frekvenci, zapněte zpětný chod, postupně snižujte frekvenci na nulu, přepněte do normálního režimu a na normální hodnotu frekvence.