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變頻器調速控制系統的制動問題

發布時間：2015-01-08 09:32:48瀏覽次數：2684

     對于有逆變功能的通用變頻器，整流部分都為單相電橋，當變頻器的給定頻率下降速度超過拖動系統所帶電機的下降速度時，電機繞組切割旋轉磁場的速度加快，繞組的電動勢和電流增大，使電機處于制動狀態或發電狀態，回饋的能量將通過逆變環節中與大功率管并聯的二極管流向直流供電環節，當回饋的能量較大時，會引起直流電路的過電壓而發生故障停機。對于大轉動慣量系統，如果沒有再生制動，為了保證變頻器不因回饋電壓而停機，只能把它設置為自由停機，靠負載轉矩和摩擦轉矩制動需要較長的時間才能使設備停止，當系統發生故障要求快速停車或轉速給定經常變化時，必須采取有效的制動措施。對于動態指標要求比較高的場合，即使不可逆穩速運行的控制系統，也需采用再生制動措施，以達到動態誤差最小的效果。因此，根據實際情況選擇經濟有效的制動方法與制動功能是設計交流變頻調速系統十分重要的環節。通用變頻器的電氣制動方法常用的有三種：直流制動、制動單元/制動電阻、整流回饋。

    這三種制動方式各有特點，適用的條件和場合也不盡相同。
    直流制動一般在通用變頻器中可以通過對變頻器的設置以下幾項參數來達到。
    1、先把是否啟用直流制動功能這一項選擇為啟用。
    2、根據實際需要設置直流制動電流。（一般可以在 0～400%之間選擇）
    3、設置制動時間，也就是向定子繞組內通入直流電源的時間，它應比實際的停機時間略長一些。
    4、設置直流制動的開始頻率，即當變頻器的工作頻率下降到多大時開始由再生制動轉為直流制動，這要根據負載對制動時間的要求來設定。一般地說，負載對制動時間沒有嚴格要求的情況下，這個值應該盡量設置得小一些。需要注意的是，如果 2、3、4 項設置過大的話，會引起電機過熱。當設備需要進行頻繁的制動或高轉矩制動時，就應當選擇外接制動電阻和制動單元。外接制動電阻和制動單元的作用就是在變頻器頻率下降時，把拖動系統反饋到變頻器直流電路中的能量消耗掉。變頻器把外接制動電阻和制動單元作為選配的元器件，需另行購買，它的連接方法以及選件的規格要求一般都會在變頻器說明書上介紹。整流回饋制動的原理是：當給定頻率下降時，如果電機的同步轉速低于轉子轉速的情況，這時電機處于再生制動的狀態。如果此時有回饋制動單元，那么它可以將電機再生的電能反饋到電網中，從而使整個調速系統處于回饋制動狀態，不但節省了能源，還增大了制動轉矩。這對于中大功率電機、開卷機和起重機械下放重物的工作狀態來說，尤為重要。整流回饋單元既能為變頻器提供公共直流電源，又能使電機制動的能量回饋電網，因此它適用于回饋能量較多的系統，同時也可以由一臺整流回饋單元構成公共直流母線下掛多臺變頻器的形式。
    需要注意的是，回饋制動單元也稱為有源逆變單元，實現有源逆變的兩個基本條件是：主線路應有一個具有較高質量的不低于90%額定值的交流電源；主線路的設計功率必須足夠大（相當于所連接變頻器總功率的 100 倍）。

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