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摘 要:變頻器的應用越來越廣泛,台達變頻器依靠自己強大的OEM能(neng)力(li)和(he)持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)的(de)研(yan)發(fa)能(neng)力(li)其(qi)市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)越(yue)來(lai)越(yue)壯(zhuang)大(da)。變(bian)頻(pin)器(qi)配(pei)件(jian)的(de)選(xuan)擇(ze)對(dui)於(yu)用(yong)戶(hu)前(qian)期(qi)的(de)設(she)計(ji)選(xuan)型(xing)有(you)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),本(ben)文(wen)主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)了(le)台(tai)達(da)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)選(xuan)擇(ze)基(ji)本(ben)原(yuan)則(ze)和(he)方(fang)法(fa)。
關鍵詞:台達變頻器 製動電阻 變頻器配件
1 引言
目前市場上變頻器的製動方法大致有三種:能耗製動,直流製動,回饋(再生)zhidong。taidabianpinqishuyubukekongzhengliudianyayuanxingdebianpinqi,qizhidongfangshishuyunenghaozhidonghezhiliuzhidong。nenghaozhidongshitaidabianpinqirangshengchanjixiezaiyundongguochengzhongkuaisudijiansuhuotingchedezhuyaoxingshi;zhiliuzhidongzezaidianjiyunzhuanzhunbeishikeshuchuyizhiliudianliuchanshengzhuanjuposhidianjitingzhi,yidedaopingwendeqidongtexing,huozhedangbianpinqitingzhishikeshuchuyizhiliudianliuchanshengzhuanjuposhidianjitingzhi,yiquebaodianjiyizhunquetingche。zaishiyongtaidabianpinqidebianpintiaosuxitongzhong,jiansudefangfajiushitongguozhubujiangdigeidingpinlvlaishixiande。zaipinlvxiajiangguochengzhong,diandongjijiangchuyuzaishengzhidongzhuangtai(發電機狀態),使shi得de電dian動dong機ji的de轉zhuan速su迅xun速su地di隨sui頻pin率lv的de下xia降jiang而er下xia降jiang。在zai製zhi動dong過guo程cheng中zhong,泵beng生sheng電dian壓ya的de產chan生sheng會hui導dao致zhi直zhi流liu母mu線xian上shang的de電dian壓ya升sheng高gao,此ci時shi變bian頻pin器qi會hui控kong製zhi刹sha車che單dan元yuan通tong過guo刹sha車che電dian阻zu把ba升sheng高gao的de電dian壓ya以yi熱re能neng的de方fang式shi消xiao耗hao掉diao。為wei了le使shi得de係xi統tong平ping穩wen降jiang速su,需xu要yao設she置zhi適shi當dang的de減jian速su時shi間jian,同tong時shi選xuan擇ze合he適shi的de製zhi動dong電dian阻zu和he製zhi動dong單dan元yuan才cai能neng滿man足zu需xu要yao。目mu前qian關guan於yu製zhi動dong電dian阻zu的de計ji算suan方fang法fa有you很hen多duo種zhong,從cong工gong程cheng的de角jiao度du來lai講jiang要yao精jing確que的de計ji算suan製zhi動dong電dian阻zu的de阻zu值zhi和he功gong率lv在zai實shi際ji應ying用yong過guo程cheng中zhong不bu是shi很hen實shi際ji,主zhu要yao是shi部bu分fen參can數shu無wu法fa精jing確que測ce量liang。目mu前qian通tong常chang用yong的de方fang法fa就jiu是shi估gu算suan方fang法fa,由you於yu每mei一yi個ge廠chang家jia的de計ji算suan方fang法fa各ge有you不bu同tong,因yin此ci計ji算suan的de結jie果guo不bu大da一yi致zhi。本ben文wen所suo介jie紹shao的de計ji算suan方fang法fa僅jin僅jin是shi供gong參can考kao,具ju體ti的de情qing況kuang要yao根gen據ju每mei一yi個ge現xian場chang的de使shi用yong情qing況kuang來lai進jin行xing分fen析xi計ji算suan。
2 製動電阻的介紹
製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)是(shi)用(yong)於(yu)將(jiang)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)以(yi)熱(re)能(neng)方(fang)式(shi)消(xiao)耗(hao)的(de)載(zai)體(ti),它(ta)包(bao)括(kuo)電(dian)阻(zu)阻(zu)值(zhi)和(he)功(gong)率(lv)容(rong)量(liang)兩(liang)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)。通(tong)常(chang)在(zai)工(gong)程(cheng)上(shang)選(xuan)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)波(bo)紋(wen)電(dian)阻(zu)和(he)鋁(lv)合(he)金(jin)電(dian)阻(zu)兩(liang)種(zhong):波bo紋wen電dian阻zu采cai用yong表biao麵mian立li式shi波bo紋wen有you利li於yu散san熱re減jian低di寄ji生sheng電dian感gan量liang,並bing選xuan用yong高gao阻zu燃ran無wu機ji塗tu層ceng,有you效xiao保bao護hu電dian阻zu絲si不bu被bei老lao化hua,延yan長chang使shi用yong壽shou命ming,台tai達da原yuan廠chang配pei置zhi的de就jiu是shi這zhe樣yang的de電dian阻zu;鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀,高散熱性的鋁合金外盒全包封結構,具有極強的耐振性,耐氣候性和長期穩定性;體積小、功率大,安裝方便穩固,外形美觀,廣泛應用於高度惡劣工業環境使用。
3 製動電阻的阻值和功率計算
3.1刹車使用率ED%
製動使用率ED%,也就是台達說明書中的刹車使用率ED%。刹車使用率ED%定義為減速時間T1除以減速的周期T2,製動刹車使用率主要是為了能讓製動單元和刹車電阻有充分的時間來散除因製動而產生的熱量;當刹車電阻發熱時,電阻值將會隨溫度的上升而變高,製動轉矩亦隨之減少。刹車使用率ED%=製動時間/刹車周期=T1/T2*100%。(圖1)

現在用一個例子來說明製動使用率的概念:10%的製動頻率可以這樣理解,如果製動電阻在10秒鍾能夠消耗掉100%的功率,那麼製動電阻至少需要90秒才能把產生的熱量散掉。
3.2 製動單元動作電壓準位
當直流母線電壓大於等於製動電壓準位(甄別閾值)時,刹車單元動作進行能量消耗。台達製動電壓準位如表1所示。

3.3 製動電阻設計
(1)gongchengsheji。shijianzhengming,dangfangdiandianliudengyudiandongjiedingdianliudeyibanshi,jiukeyidedaoyudiandongjideedingzhuanjuxiangtongdezhidongzhuanjule,yincizhidongdianzudeculvejisuanshi:

其中:
UD製動電壓準位
IMN電機的額定電流。
weilebaozhengbianpinqibushousunhuai,qiangzhixiandingdangliuguozhidongdianzudedianliuweiedingdianliushidedianzushuzhiweizhidongdianzudezuixiaoshuzhi。xuanzezhidongdianzudezuzhishi,bunengxiaoyugaizuzhi。

根據以上所敘,製動電阻的阻值 的選擇範圍為:

製動電阻的耗用功率 當製動電阻 在直流電壓為 的電路工作時,其消耗的功率為:

耗用功率的含義:如果電阻的功率按照此數值選擇的話,該電阻可以長時間的接入在電路裏工作。
現場中使用的電阻功率主要取決於刹車使用率ED%。因yin為wei係xi統tong的de進jin行xing製zhi動dong時shi間jian比bi較jiao短duan,在zai短duan時shi間jian內nei,製zhi動dong電dian阻zu的de溫wen升sheng不bu足zu以yi達da到dao穩wen定ding溫wen升sheng。因yin此ci,決jue定ding製zhi動dong電dian阻zu容rong量liang的de原yuan則ze是shi,在zai製zhi動dong電dian阻zu的de溫wen升sheng不bu超chao過guo其qi允yun許xu數shu值zhi(即額定溫升)的前提下,應盡量減小容量,粗略算法如下:

(2)設計舉例。根據以上的公式我們可以大致的推算出來我們需要的製動電阻的阻值和功率。以台達VFD075F43A變頻器驅動7.5KW的電機作為例來說明,7.5KW電機額定電流是18A,輸入電壓AC460,則有:

因此製動電阻的阻值取值範圍:

選擇電阻阻值要選擇市場上能夠買到的型號和功率段為宜,選擇阻值75歐。

根據實際的情況可以在計算的數值功率上適當的擴大。
4 結束語
製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)的(de)阻(zu)值(zhi)和(he)功(gong)率(lv)的(de)計(ji)算(suan)都(dou)是(shi)從(cong)工(gong)程(cheng)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)考(kao)慮(lv)的(de),因(yin)此(ci)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)時(shi)需(xu)要(yao)結(jie)合(he)現(xian)場(chang)的(de)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)適(shi)當(dang)的(de)該(gai)動(dong),最(zui)終(zhong)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)經(jing)濟(ji)適(shi)用(yong)的(de)選(xuan)擇(ze)方(fang)案(an)。
參考文獻(略)
作者簡介
劉元剛 男 中達電通股份有限公司北京分公司AMD產品處技術支持工程師
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