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变频器在哪些情况下需要配制动电阻?
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ipc888 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-09-20 16:36:07 楼主

  变频器配制动电阻,主要是想通过制动电阻来消耗掉直流母线电容上的一部分能量,避免电容的电压过高。理论?#20808;?#26524;电容存储的能量多,可以用?#35789;?#25918;出来驱动电机,避免能量浪费,但是电容的容量有限,而电容的耐压也是有限的,当母线电容的电压高到一定程度,就可能会损?#26723;?#23481;了,有些还可能损坏IGBT,所以需要及时通过制动电阻?#35789;?#25918;电,这种释放,是白白浪费掉的,是一种没有办法的做法。


  母线电容是个缓冲区,容纳能量有限


  三相交流电全部整流后,接入电容,满载运行时候,母线正常的电压大约是1.35倍,380*1.35=513伏,这个电压当然会实时波动的,但是最低不能低于480伏,否则会欠压报警保护。母线电容一般是两组450V电解电容串联而成,理论耐压是900V,如果母线电压超过这个值,电容会直接爆掉了,所以母线电压是无论如何都不能达到900伏这么高压的。


  实际上,三相380伏输入的IGBT的耐压值是1200伏,往往要求工作在800伏以内,考虑到电压如果升高,都会有个惯性问题,也就是你马?#20808;?#21046;动电阻工作了,母线电压也不会很快?#26723;?#19979;来,所以很多变频器,都是设计在700伏左右就通过制动单元让制动电阻开始工作,让母线电压?#26723;?#19979;来,避免往上继续冲。


  所以制动电阻设计,核心就是考虑到电容和IGBT模块的耐压问题,避免这两大重要的器件被母线的高电压冲?#26723;?#20102;,这两类元件如果?#26723;?#20102;,变频器也就无法正常工作了。


  快速停车要制动电阻,瞬间加速也需要


  变频器母线电压之所以会变高,很多时候是变频器让电机工作在电子制动状态,让IGBT通过一定的导通顺序,利用电机是大电感电流不能突变,瞬间产生高压来往母线电容充电,这时候让电机快点?#26723;?#36895;度下来。如果这时候没有制动电阻及时消耗掉母线的能量,母线电压将会?#20013;?#21464;高而威胁变频器的安全了。


  如果负载不是很重,也没有什么快速停车要求,这种场合是不需要使用制动电阻的,即使你装了制动电阻,制动单元的工作阀?#26723;?#21387;没有被触发,制动电阻也不会?#24230;?#24037;作。


  除了大负荷减速场合需要增加制动电阻和制动单元来快速刹?#20302;猓?#23454;际?#20808;?#26524;符合比较重,启动时间时间要求非常快那种,也需要制动单元和制动电阻来配合启动的,以往我试过用变频器带动一种特殊的冲床,要求把变频器的加速时间设计成0.1秒,这时候满负荷启动,虽然负荷并不是非常重,但是因为加速时间太短了,这时候母线电压波动非常厉害,?#19981;?#20986;现过压或者过流的情况,后来增加了外置的制动单元和制动电阻,变频器就能正常工作了。分析起来,是因为启动时间太短,母线电容的电压瞬间被掏空了,而整流器瞬间有大的电流充进来,引起母线电压突然变高,这样母线的电压波动太厉害,瞬间可能会超过了700伏,加上了制动电阻,就可以及时消除这个波动的高压,让变频器工作在正常状态。


  还有一种特殊的情况,是矢量控制场合,电机的扭矩和速度?#36739;?#30456;反,或者工作在零转速百分百扭矩输出的场合,比如吊机掉了重物停在半空中,收放卷场合需要力矩控制,都需要让电机工作在发电机状态,源源不断的电流会反充到母线电容中,通过制动电阻,就可以及时消耗掉这些能量,保持母线电压平衡稳定了。


  很多小变频器,比如3.7KW的,往往都内置了制动单元和制动电阻,应该是考虑到母线电容调小的缘由吧,而小功率的电阻和制动单元并没有那么贵。

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程序小哥 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-09-21 23:02:48 1楼
 

好贴都要认真看,好?#27809;?#22797;

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q123456 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-09-26 17:33:03 2楼
 

?#26723;?#22909;详细,谢谢大佬

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邂逅灬孤独 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-10-11 14:55:36 3楼
 

好帖,仔细看看

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