变频器带负载直接断电对变频器有什么不良影响吗?
原则上是没有影响的。但如果频繁的上电,电容的充电电阻就会频繁的受到冲击,网侧整流如果结构是带晶闸管软上电的问题就不大了。但不管什么结构,上电的冲击都是有的(主回路,控制回路等)。
第二个问题,有点复杂,要定量分析。有的变频器是有网侧电源判断电路的,当网侧电源断电后,变频器会开始自由停车(或并且给出报警信号)。有的是根据直流总线电压来推断的,控制电压也来自于直流总线,如果网侧断电前变频器已经开始减速停车,且负载有足够的转动惯量,已经开始把能量回馈给变频器,就会在断电后仍然有足够的直流总线电压,控制电源仍然存在,制动回路仍然会工作(适用再生制动,注意,直流制动是没有能力回馈的),把负载的能力回馈到制动电阻上,当回馈的能量不足以保持直流总线电压时,控制回路掉电,变频器进入自由停车状态。也就是说网侧电源掉电后,变频器仍然会保持制动力矩一段时间,前提是网侧掉电前变频器要进入减速停车状态,而且要变频器支持这一功能。
变频器制动电阻的概况
变频器制动电阻是要根据输出功率、制动时间与制动次数来选择的。其中包括制动电阻的电阻值与制动电阻的功率;例如5.5KVA变频器外置制动电阻要求其电阻值为≥22Ω,但制动电阻的功率在800W(瓦),这样大功率电阻体积大,并且它工作时会产生大量的热能,故它不能直接接在变频器旁边,安装它时充分考虑它的发热量而远离变频器。如果是55KVA变频器,其制动电阻的功率为5.5KW×2的两支电阻器串联组成,这样它的功率就是11KW了,并且推荐制动电阻器的电阻值≥5Ω×2。它还需要用散热的轴流风机进行强制散热,且它两端的连接导线都是耐温导线。一般PB与(+)是外接制动电阻的接线端子,连接制动电阻,没有正负极之分,用导线截面积足够导线接在它们之间两点之上即可。另外需要针对制动电阻,进入功能码来设置直流制动时间,停机直流制动等待时间。
一般制动电阻开路是在选择制动电阻的功率偏小,加上制动电阻的散热不好造成的。制动电阻在制动时,电机的再生能量几乎全部消耗在制动电阻上,这里推荐一个计算公式:U×U/R=Pb,U为系统稳定制动的电压,(不同的系统U值不一样,380Vac系统一般取700V),Pb为制动电阻器的功率。
什么时候需要制动电阻
在变频调速系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的,在频率减小的瞬间,电机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时,转子电流的相位几乎改变了180度,电机从电动状态变为发电状态;与此同时,电机轴上的转矩变成了制动转矩,使电机的转速迅速下降,电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网,仅靠变频器本身的电容吸收,虽然其他部分能消耗电能,但电容仍有短时间的电荷堆积,形成“泵升电压”,使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。
因此在机械惯性比较大的系统中,需要采用制动电阻,如升降机、数控机床、提升机等。
制动电阻制动过程:
A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;
B、当直流电压到达制动单元开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;
C、制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低;
D、母线电压降至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;
E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
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