变频器制动电阻的选择误区

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万方数据技术与应用·技术论坛张燕宾变频器资深专家张燕宾讲变频(三)变频器制动电阻的选择误区皆巾常有用户抱怨说：明明是按照变频器的说明书选购的制动电阻和制动单元，为什么会烧制动电阻?有的时候制动转矩不足?是不是说明书有误?要解决上述问题，必须理顺以下几个关系。制动转矩和制动电阻的关系1．制动转矩是怎样产生的当异步电动机转子的转速超过了旋转磁场的转速时，电动机将变成发电机，所产生的电磁转矩将变成制动转矩。电动机在正常运行时，转子的转速是低于旋转磁场的转速(同步转速)的，转子绕组切割磁力线的方向与磁场的旋转方向相反，例如，在图1a中：同步转速no=1500r／min转子转速‰=1440r／min转差An=1500—1440r／min=60r／min，转差的方向和旋转磁场相反。电动机产生的电磁转矩(L)使转子旋转起来，旋转方向与磁场的旋转方向相同。如果将频率降为45Hz，当频率刚下降的瞬间，旋转磁场的转速(同步转速)立即下降为1350r／min，但由于拖动系统具有惯性的缘故，电动机转子的转速不可能立即下降，仍为I440r／min。于是，转子的转速超过了同步转速，转子绕组切割磁力线的方(a)正常运行，N—＼1500r／min(b)频率下降(c)重物下降圈1电动机的发电状态”0l电气时代·2008年第4期向和原来相反了。从而，转子绕组中感应电动势和感应电流的方向，以及所产生的电磁转矩的方向都和原来相反了，电动机处于发电机状态，如图lb所示。由于所产生的转矩和转子旋转的方向相反，能够促使电动机的转速迅速地降下来，故也称为再生制动转矩。除此以外，当起重机械的起升装置使重物下降时，由于重物有重力加速度的原因，使转子的转速超过同步转速，如图1c所示。图中：同步转速no=1500r／rain转子转速tlM=1540r／min转差An=1500—1540r／min=一40r／min，转差的方向和旋转磁场相同。其结果，电动机也处于发电机状态，所产生的电磁转矩的方向也和磁场的旋转方向相反。这时，制动转矩的作用是，阻止重物不断地加速，使重物能够匀速下降。2．制动转矩和制动电阻是什么关系变频器的逆变桥电路如图2所示，各逆变管旁边都反并联一个二极管。电动机在再生状态时发出的电流，经6个反并联二极管全波整流后，流向直流电路，使直流电路的电压％升高，称为泵升电压。I"，，、U。VH"lr{一dz一i●“j≤Lj二j0～1U，／lj1态￡rD(、c址5：～<_‘1、|j、一--1，：《一I～叫z叫}{j【J％。)时，能耗电路开始放电。放电的结果是％下降，当％下降到％。以下时，能耗电路截止，放电停止。但因为负载的下降运行还在继续，故昧又将上升。这说明，即使在电动机连续处于再生制动状态下，制动电阻也处于断续运行的状态。制动电阻运行的占空比，取决于重力或重物的向下分力的大小。一般说来、aB=0．5～O．84。说明书的制动电阻值变频器说明书中的制动电阻数据只是一个参考数据。因为在提供制动电阻数据时，要受到两个因素的制约：1)负载的惯性大小和工况是千差万别的，实际上不存在一个可用于各种情况的制动电阻值及其容量。2)变频器生产厂为了减少制动电阻的档次，常常对若干种不同容量的电动机提供相同阻值和容量的制动电阻。例如，艾默生TD3000系列变频器说明书中，对于配用电动机容量为22kW、30kW和37kW的变频器，所提供的制动电阻规格，都是3kW，20Q。因此，所提供的规格不可能对所有变频器都是最佳的。技术论坛·技术与应用(a)实例(b)能耗电路(c)工况图7连续下降运动的负载所以，在选择制动电阻时，不应该盲目地按说明书选。而应注意根据生产机械的具体情况进行调整。调整的基本规律是：负载的惯性大，则制动电阻值应适当减小；制动时间较长或制动比较频繁者，应适当加大制动电阻的容量。(待续)EA(收稿日期：2008．02．10)本文作者热忱欢迎广大读者多提问题。以利共同提高。联系方式如下：邮政编码：443000通信地址：湖北省宜昌市西陵二路20号自动化研究所联系电话：0717—6833317，13972026878E—mail：zyanbin@rip．sina．com第四肠中旧建筑l乜气行、lk发展论坛暨2008年第二届中囤智能楼宁与建筑节能高峰论坛在京隆承召开3月27目，倍受业界关注的年度晶牌盛会”小武橙“第四届中国建筑电气行业发震论坛餮2008第二届中国智篚楼宇与建筑节能高峰论坛在京降重召开。住房和城乡建设部及有关行业协(学)会．行业科研机构，知名建筑设计院的有关领导和专家出席了本次会议并作了精彩发言。来自全国500多位设计院、房地产开发商．工程公司和设备厂商代表参加了会议，并参观了行业知名企业的现场展示。本届论坛以’推广建筑电气技术．服务中国建筑节能”为主题，针对当前行业关注节能减排．电气火灾预防等热点问题进行了研讨。住房和城乡建设部科技司副司长武涌出席了会议并发表重要讲话。武司长指出，建筑节能是当前的荤要任务之一，建筑电气，智能楼宇自控及绿色照明作为建筑节能的重要手段应当发挥重要的{乍用，同时还-希望从事建筑设计的单位．旌工单位、房地产开发商及节能技术设备的厂商积极参与到建筑节能的事业中来。建设部建筑智能化技术专家委员会主任委员、中国建筑设计研究院电气总工程师张文才先生作了《建筑电气节能与设计应用》的报告．建设住宅产业促进中心总工程师孙克放先生作了袋中国建筑节能之路与未来发展目标》的报告：中国科学院自动化研究所总工程师陈龙先生作了《严峻的建筑节能形势及对策分析》的报告；公安部消防局高级工程师司戈先生作了《我国建筑电气火灾原因分析及觎决途径》的报告，理论与实践、技术与应用．作为中国建筑电气行业发展论坛的一贯宗旨．吸引了国内外知名企业参加。ABB(中国)有限公司发表了((ABBi-busEIB／KNX在建筑电气节能技术中的应用》的报告旋耐德电气(中国)投资有限公司发表了《如何实现建筑电气节能》的报告：清华同方数字城市科技公司发表了《建筑节能⋯控制产品应用》的报告，北京广发电气有限公司作了《打造～流品牌，推进渠道建设》的报告等；作为本次论坛的亮点，电气火灾专题引起与会代表的，。泛兴趣．本次论坛的冠名企业福瑞特国际电气发表了《小武松电气火灾监控的实际应用》的报告．并进行了产品演示。此次大会结合今年7两会“精神，从建筑电气行业角度为行业主管部门、行业协会．科研机构、设计院所和建筑电气企业提供一个交流的平台，希望社会各界加强对建筑电气行业的关注．共同促进我国建筑电气行业又快又好的发展。2008年第4期·电号时代I13