變頻器能耗解決方法
發(fā)布日期:
2018-11-06

  變頻器能量回饋裝置供應(yīng)商提醒您:在通用變頻器、異步電動機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動機(jī)所傳動的位能負(fù)載下放時,電動機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動狀態(tài);或當(dāng)電動機(jī)從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動系統(tǒng)中所儲存的機(jī)械能經(jīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過逆變器的六個續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態(tài)。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞,所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮如何加以利用了。


  在通用變頻器中,對再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動電阻”中,稱之為動力制動狀態(tài);(2)使之回饋到電網(wǎng),則稱之為回饋制動狀態(tài)(又稱再生制動狀態(tài))。還有一種制動方式,即直流制動,可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動前制動電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。


  隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,有關(guān)變頻器制動方面的設(shè)計與應(yīng)用,尤其“能量回饋制動”新型的制動方法,它具有“回饋制動”、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),也具有“能耗制動”對電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。


  能耗制動


  利用設(shè)置在直流回路中的制動電阻吸收電機(jī)的再生電能的方式稱為能耗制動,其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單;對電網(wǎng)無污染(與回饋制動作比較),成本低廉;缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。


  一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內(nèi)置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。


  回饋制動


  實(shí)現(xiàn)能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術(shù),將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)制動?;仞佒苿拥膬?yōu)點(diǎn)是電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是:(1)只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動不大于10%),才可以采用這種回饋制動方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動運(yùn)行時,電網(wǎng)電壓故障時間大于2ms,則可能發(fā)生換相失敗,損壞器件。(2)在回饋時,對電網(wǎng)有諧波污染。(3)控制復(fù)雜,成本較高。


  新型制動方式(電容反饋制動)


  能量回饋技術(shù)則是采用IGBT做整流橋,IGBT功能模塊可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動,同時用高速的DSP芯片產(chǎn)生PWM控制脈沖。一方面可以將電容中儲存的電能反送到電網(wǎng);另一方面也可以調(diào)整輸入的功率因數(shù),消除對電網(wǎng)的諧波污染,


  在耗電狀態(tài)的時候,整流控制單元的DSP產(chǎn)生6路高頻的PWM脈沖,控制整流側(cè)的6個IGBT的導(dǎo)通和切斷。IGBT的導(dǎo)通和切斷與電抗器等共同作用,從而產(chǎn)生了與輸入電壓相位保持一致的正弦電流波形,這樣就消除了整流橋產(chǎn)生的諧波,消除了對電網(wǎng)的諧波污染。


  在發(fā)電狀態(tài)的時候,能量通過逆變側(cè)的二極管反饋到直流母線,而且越積越多,直流母線的電壓也越來越高,當(dāng)超過一定的值時,整流側(cè)能量回饋部分啟動,將直流電逆變成交流,在進(jìn)行相位和幅值的調(diào)整后,輸送回交流電網(wǎng),達(dá)到節(jié)能的效果。


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