變頻器有一個(gè)制動(dòng)電阻,主要通過(guò)制動(dòng)電阻消耗部分直流母線電容的能量,以避免電容電壓過(guò)高。理論上,如果電容器具有更多的能量存儲(chǔ),則可以通過(guò)釋放來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以避免能量浪費(fèi),但是電容器容量受限并且電容器電壓受限。當(dāng)總線電容電壓達(dá)到一定水平時(shí),電容會(huì)損壞,有些會(huì)損壞IGBT,需要及時(shí)通過(guò)系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)阻力釋放電能,這是一種出路。那么變頻器在那種情況下使用制動(dòng)電阻?
母線電容是一種包含有限能量的緩沖器。
在三相AC完全整流后,連接電容器。當(dāng)負(fù)載充滿(mǎn)時(shí),總線的正常電壓約為1.35倍,380 * 1.35 = 513伏。此電壓會(huì)實(shí)時(shí)波動(dòng),但最小值不能低于480伏,否則會(huì)欠壓力報(bào)警保護(hù)。總線電容通常是一系列串聯(lián)連接的450V電解電容。理論耐壓為900V。如果母線電壓超過(guò)此值,電容器將直接爆炸,因此總線電壓在任何情況下都不能達(dá)到900伏。
實(shí)際上,三相380伏IGBT的耐壓值為1200伏,通常需要在800伏以?xún)?nèi)工作。考慮到如果電壓升高,就會(huì)出現(xiàn)慣性問(wèn)題。也就是說(shuō),你立刻讓制動(dòng)電阻工作,而總線電壓不會(huì)很快降低。許多轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)是在大約700伏的電壓下開(kāi)啟的。過(guò)制動(dòng)單元允許制動(dòng)電阻開(kāi)始工作,這樣可以降低總線電壓以避免進(jìn)一步的上游脈沖。
因此,制動(dòng)電阻的設(shè)計(jì),核心是要考慮電容器和IGBT模塊的電壓?jiǎn)栴},避免兩個(gè)重要器件被母線的高電壓所破壞,如果這兩種部件被破壞,變頻器就不能正常工作。
快速停止制動(dòng)電阻,瞬時(shí)加速也需要
變頻器母線電壓升高的原因是變頻器使電機(jī)在電子制動(dòng)狀態(tài)下工作,使IGBT通過(guò)一定的導(dǎo)通順序。利用該電機(jī),大電感電流不會(huì)發(fā)生突變,高壓母線電容器可以瞬間充電。此時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以迅速降低。如果沒(méi)有制動(dòng)電阻及時(shí)消耗總線能量,總線電壓將繼續(xù)升高,威脅到變換器的安全。
除了需要增加制動(dòng)電阻和快速制動(dòng)制動(dòng)單元外,過(guò)去我還試圖用變頻器驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用沖床。逆變器的加速時(shí)間需要設(shè)計(jì)為0.1秒。此時(shí),滿(mǎn)載啟動(dòng),雖然負(fù)載不大,但由于加速時(shí)間太短,此時(shí)母線電壓波動(dòng)很大。也可能出現(xiàn)過(guò)壓或過(guò)流情況,然后添加外部制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,驅(qū)動(dòng)器可以正常運(yùn)行。