製動電阻,是波紋電阻的一種,主要用於(yu) 變頻器控製電機快速停車的機械係統中,幫助電機將其因快速停車所產(chan) 生的再生電能轉化為(wei) 熱能。
中文名:製動電阻
外文名:braking resistor
別 稱:大功率電阻,刹車電阻
用 途:變頻器控製電機快速停車機械係統
分 類:波紋電阻的一種
學 科:電機工程
構件
陶瓷管
是合金電阻絲(si) 的骨架,同時具有散熱器的功效;
合金電阻
扁帶波浪形狀,纏繞在陶瓷管表麵上,負責將電機的再生電能轉化為(wei) 熱能;
塗層
塗在合金電阻絲(si) 的表麵上,具有耐高溫的特性,功用是阻燃。
原理
一、製動單元原理:製動單元由大功率晶體(ti) 管GTR及其驅動電路構成。其功能是為(wei) 放電電流環節電容器在規定的電壓範圍內(nei) 儲(chu) 存不了或者內(nei) 接的製動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時,需要加外接製動組件,以加快消耗再生電能的速度。
二、製動電阻原理:電動機在工作頻率下降過程中,將處於(yu) 再生製動狀態,拖動係統的動能要反饋到直流電路中,使直流電壓UD不斷上升,甚至可能達到危險的地步。因此,必須將再生到直流電路的能量消耗掉,使UD保持在允許範圍內(nei) 。製動電阻就是用來消耗這部分能量的。
三、製動單元+電阻:製動單元由大功率晶體(ti) 管GTR及其驅動電路構成。其功能是為(wei) 放電電流IB流經製動電阻提供通路。
以下是製動單元的動作過程:
a、當電動機在外力的作用下減速時,電機以發電狀態運行,產(chan) 生再生能量。其產(chan) 生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個(ge) 續流二極管組成的三相全控橋整流,使變頻器內(nei) 直流母線電壓持續升高。
b、當直流電壓達到某一電壓(製動單元的開啟電壓)時,製動單元功率開關(guan) 管開通,電流流過製動電阻。
c、製動電阻釋放熱量,吸收再生能量,電機轉速下降,變頻器直流母線電壓降低。
d、當直流母線電壓降到某一電壓(製動單元停止電壓)時,製動單元的功率管關(guan) 斷。此時沒有製動電流流過電阻,製動電阻在自然散熱,降低自身溫度。
e、當直流母線的電壓重新升高使製動單元動作時,製動單元將重複以上過程,平衡母線電壓,使係統正常運行。
由於(yu) 製動單元的工況屬於(yu) 短時工作,即每次的通電時間很短,在通電時間內(nei) ,其溫升遠遠達不到穩定溫升;而每次通電後的間歇時間則較長,在間歇時間內(nei) ,其溫度足以降到與(yu) 環境溫度相同,因此製動電阻的額定功率將大大降低,價(jia) 格也隨之下降;另外由於(yu) IGBT隻有一個(ge) ,製動時間為(wei) ms級,對功率管開通與(yu) 關(guan) 斷的暫態性能指標要求低,甚至要求關(guan) 斷時間盡量短,以減少關(guan) 斷脈衝(chong) 電壓,保護功率管;控製機理也相對簡單,實現較為(wei) 容易。 由於(yu) 有以上優(you) 點,因此它廣泛應用於(yu) 起重機等勢能負載及需快速製動但為(wei) 短時工作製的場合。
功用
保護變頻器
電機在快速停車過程中,由於(yu) 慣性作用,會(hui) 產(chan) 生大量的再生電能,如果不及時消耗掉這部分再生電能,就會(hui) 直接作用於(yu)
變頻器的直流電路部分,輕者,變頻器會(hui) 報故障,重者,則會(hui) 損害變頻器;製動電阻的出現,很好的解決(jue) 了這個(ge) 問題,保護變頻器不受電機再生電能的危害。
保證電源電網絡
製動電阻將電機快速製動過程中的再生電能直接轉化為(wei) 熱能,這樣再生電能就不會(hui) 反饋到電源電網絡中,不會(hui) 造成電網電壓波動,從(cong) 而起到了保證電源網絡的平穩運行的作用。