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变频器回收:变频器需要配制动电阻的几种情况

时间:2022-06-08     作者:变频器回收【原创】

  变频器准备动态电阻,主要目的是利用制动电阻消耗DC母线电容上的一部分能量,从而避免电容电压过高。理论上,如果电容储存的能量很大,可以用来释放出来驱动电机,避免能量浪费。但是,电容器的容量是有限的,电容器的耐受电压也是有限的。当母线电容器的电压达到一定水平时,电容器可能会损坏,有些甚至会损坏IGBT。所以需要及时制动电阻来释放电量。这种释放是白白浪费的,也没有办法做到。了解在什么情况下变频器需要配一个动态电阻才能用好变频器。

变频器回收:变频器需要配制动电阻的几种情况

  母线电容器是能量有限的缓冲区。

  三相交流电全部整流后,接电容器。满载运行时,母线正常电压约为1.35倍,380*1.35=513伏。这个电压当然会实时波动,但最低不能低于480伏,否则会给出欠压报警保护。母线一般由两组450V电解电容串联而成,理论耐受电压为900V。如果母线电压超过这个值,电容会直接爆炸,所以母线电压无论如何也达不到900 V。

  实际三相380伏输入IGBT的耐压是1200伏,经常要求在800伏以内工作。考虑到如果电压上升,会有一个惯性问题,就是你马上让制动电阻工作,母线电压不会很快下降,所以设计了很多变频器通过制动单元让制动电阻在700伏左右开始工作,以降低母线电压,避免进一步冲上去。

  所以制动电阻设计的核心是考虑电容和IGBT模块的耐压,防止这两个重要器件被母线的高电压损坏。如果这两种元件坏了,变频器就不能正常工作。

  快速停车需要制动阻力,还需要瞬间加速。

  变频器母线电压之所以会变高,是因为在很多情况下,正是变频器使电机工作在电子制动状态,并使IGBT经过一定的导通顺序。利用电机的大电感,电流不会突然变化,瞬间产生高压给母线电容充电。这时,让电机快速减速。此时如果没有制动电阻及时消耗母线的能量,母线电压会继续升高,威胁变频器。

  如果负载不重,又没有急停要求,这种情况下就不需要使用制动电阻。即使安装了制动电阻,也不会触发制动单元的工作阈值电压,制动电阻也不会投入运行。

  除了重载减速情况下需要增加制动电阻和制动单元进行快速制动外,其实如果满足启动时间重和启动时间极快的要求,也需要制动单元和制动电阻配合启动。以前尝试过用变频器驱动专用打孔机,要求变频器的加速时间要设计成0.1秒。此时应该是满载启动,虽然负载不是很重,但是由于加速时间太短,此时母线电压波动较大。分析,是因为启动时间太短,母线电容电压瞬间被掏空,整流器瞬间有大电流,导致母线电压突然变高,使母线电压波动过大,可能瞬间超过700伏。制动电阻的加入,可以及时消除这种波动的高压,变频器可以正常工作。

  还有一种特殊情况,在矢量控制的情况下,当电机的转矩和转速相反,或者电机工作在零速转矩输出时,比如起重机落下重物,停在半空中,在放线和放线的情况下都需要进行转矩控制,这样电机就需要工作在发电机状态,连续电流就会反向充入母线电容。通过制动电阻,可以及时消耗能量,保持母线电压平衡稳定。

  很多小的变频器,比如3.7KW,往往内置了制动单元和制动电阻,应该是由于母线电容的降低。然而,低功率电阻器和制动单元并不那么昂贵。以上情况都是变频器需要准备动态电阻的时候。

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