制動單元的功能和優(yōu)點(diǎn)及動作過程 1)制動單元的主要功能
在某些應(yīng)用場合，需要快速降速，根據(jù)異步電動機(jī)原理可知，若滑差越大轉(zhuǎn)矩也越大，同理制動轉(zhuǎn)矩將隨著降速速率的加大而增大，使系統(tǒng)降速時間大大縮短，能量回饋大大加快，直流母線電壓快速上升，因此必須將該回饋能量迅速消耗掉，保持直流母線電壓在某一安全范圍以下。制動單元系統(tǒng)的主要功能就是能快速將該能量消耗掉(能量由制動電阻轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā))。它有效的彌補(bǔ)了普通變頻器的制動速度慢、制動轉(zhuǎn)矩小(≤20%額定轉(zhuǎn)矩)的缺點(diǎn)，對于一些需快速制動但頻度較低的場合非常適用。
2)制動單元的優(yōu)點(diǎn)
由于制動單元的工況屬于短時工作，即每次的通電時間很短，在通電時間內(nèi)，其溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到穩(wěn)定溫升;而每次通電后的間歇時間則較長，在間歇時間內(nèi)，其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同，因此制動電阻的額定功率將大大降低，價格也隨之下降;另外由于IGBT只有一個，制動時間為ms級，對功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標(biāo)要求低，甚至要求關(guān)斷時間盡量短，以減少關(guān)斷脈沖電壓，保護(hù)功率管;控制機(jī)理也相對簡單，實(shí)現(xiàn)較為容易。由于有以上優(yōu)點(diǎn)，因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動但為短時工作制的場合。
3)制動單元的動作過程
1、 當(dāng)電動機(jī)在外力的作用下減速時，電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個變頻器型能量回饋單元續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。
2、 當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓(制動單元的開啟電壓)時，制動單元功率開關(guān)管開通，電流流過制動電阻。
3、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線電壓降低。
4、 當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓(制動單元停止電壓)時，制動單元的功率管關(guān)斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻在自然散熱，降低自身溫度。
5、 當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復(fù)以上過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。 |
