在驅(qū)動系統(tǒng)中,能量可以在兩個方向上傳遞。當(dāng)電動機(jī)處于電動機(jī)運(yùn)行模式時,電能通過變頻器從電網(wǎng)傳遞到電動機(jī),轉(zhuǎn)換成機(jī)械能驅(qū)動負(fù)載,負(fù)載因此具有動能或勢能;當(dāng)負(fù)載釋放能量以改變運(yùn)動狀態(tài)時,電動機(jī)由負(fù)載驅(qū)動并進(jìn)入。發(fā)電機(jī)工作模式將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并將其反饋給前級逆變器。這些反饋能量可以通過變頻器反饋到電網(wǎng),或者在變頻器的直流母線上的制動電阻中消耗。那么變頻器采用哪些制動方式?
1.能耗制動
能耗制動方式通過制動單元和制動電阻,利用設(shè)置在直流回路中的制動電阻來吸收電機(jī)的再生電能,實(shí)現(xiàn)變頻器的快速制動。
能耗制動的優(yōu)點(diǎn):
構(gòu)造簡單、對電網(wǎng)無污染(與回饋制動作比較)、成本低廉;
能耗制動的缺點(diǎn):
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。
2.回饋制動
回饋制動方式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。
變頻器專用型能量回饋制動單元
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。
回饋制動的優(yōu)點(diǎn):
能四象限運(yùn)行,電能回饋提高了系統(tǒng)的效率;
回饋制動的缺點(diǎn):
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。因為在發(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。
在回饋時,對電網(wǎng)有諧波污染;
控制復(fù)雜,成本較高。
3.直流制動
直流制動的定義:
直流制動,一般指當(dāng)變頻器輸出頻率接近為零,電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時,變頻器改向異步電動機(jī)定子繞組中通入直流,形成靜止磁場,此時電動機(jī)處于能耗制動狀態(tài),轉(zhuǎn)動著轉(zhuǎn)子切割該靜止磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩,使電動機(jī)迅速停止。
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)。
直流制動的要素:
直流制動電壓值,實(shí)質(zhì)是在設(shè)定制動轉(zhuǎn)矩的大小,顯然拖動系統(tǒng)慣性越大,直流制動電壓值該相應(yīng)大些,一般直流電壓在15-20%左右的變頻器額定輸出電壓約為60-80V,有的用制動電流的百分值;
直流制動時間,即是向定子繞組通入直流電流的時間,它應(yīng)比實(shí)際需要的停機(jī)時間略長一些;
直流制動起始頻率,當(dāng)變頻器的工作頻率下降到多大時開始由能耗制動轉(zhuǎn)為直流制動,這與負(fù)載對制動時間的要求有關(guān),若并無嚴(yán)格要求情況下,直流制動起始頻率盡可能設(shè)定得小一些;
4.共用直流母線反饋制動器
共用直流母線反饋制動模式的原理是電動機(jī)A的再生能量被反饋到公共直流母線,再生能量被電動機(jī)B消耗;
共用直流母線反饋制動模式可分為兩種模式:共用直流母線反饋制動和公共直流母線反饋制動;