起重機變頻器如何選配制動電阻?
起重機屬于恒轉矩或平方轉矩負載;這種提升負載而頻繁運動時,選擇變頻器時考慮使用通用矢量變頻器。由于變頻器控制的電機經常需要上下左右不停的點動、運行,這樣就必須考慮利用制動電阻來進行剎車、運動,并且還要設置變頻器內部的制動時間曲線、啟動時間曲線等。 對于提升負載、頻繁啟停及快速制動的場合,需要配置制動電阻。其系統結構圖如下圖所示。
通過這樣可將電動機在負載下降及制動過程中產生的電能通過調速系統中的制動電阻或制動單元消耗掉。 制動電阻的實物圖如下圖所示。
制動單元的功能是當直流回路電壓超過規定的限值(如 660V或 710V)時,接通耗能電路,使直流回路通過制動電阻以熱能方式釋放能量。制動單元作為接通制動電阻的“開關”,由功率管電壓采樣比較電路和驅動電路等組成。
一般對于 7.5kW 及以下的小容量變頻器,其制動單元中隨機出廠裝有制動電阻;對于 7.5kW 以上的變頻器,則必須通過計算,選擇合適的制動電阻。
(1)、制動電阻值的選擇:
在購買變頻器時,生產廠家會有一個制動電阻配置表提供給使用者。根據各說明書提供的數據統計結果,制動電阻的阻值粗略估計如下。
當通過制動電阻的電流等于電動機額定電流的 50%時,所得到的制動轉矩約等于電動機的額定轉矩,用公式表達如下;
當通過制動電阻的電流等于電動機額定電流的 50%時,所得
到的制動轉矩約等于電動機的額定轉矩,用公式表達如下: Ib=Udh/Rb=0.5Ied;
Rb= 2Udh/Ied;
Tb≈Ted;
式中 Ib為通過制動電阻的電流,A;
Udh為直流電壓上限值,V;
Rb為制動電阻的阻值,Ω;
Ied為電動機額定電流,A;
Tb制動轉矩,N·m;
Ted為電動機額定轉矩,N.m;
通常取 Tb=(0.8~2.0)Ted,所以制動電阻的取值范圍為:
Rb=2.5Udh/Ied~Udh/Ied;
由此可見,選擇變頻器制動電阻的阻值并不是那么嚴格的。下圖表為通用變頻器的制動電阻器與電阻功率的圖表。
(2)、關于制動電阻功率的選擇:
當制動電阻接入電路時,它所消耗的電功率用數學表達式為 Pbo=U2dh/Rb;
式中的Pbo為制動電阻接入電路時消耗的功率,kw。
由于制動電阻經常是斷斷續續工作的,因此實際所需要的電阻功率可以按照下式修正: Pb=αPbo 式中的α為修正系數,當Ped≦18.5kw時,α=0.11~0.3之間去修正系數;當Ped≥22kw時,α=0.25~0.40之間選擇。
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