크레인 주파수 변환기에 대한 기본적인 이해가 있는 사람이라면 크레인에서 브레이크 저항기를 흔히 볼 수 있다는 것을 알 것입니다. 어떤 사람들은 브레이크 저항기라고도 부릅니다. 왜 그럴까요? 크레인 전기 시스템에서 브레이크 저항기는 어떤 역할을 할까요? 또한 일부 크레인에는 브레이크 유닛(브레이크 초퍼)이라는 장치가 있는데, 이것은 무엇일까요? 브레이크 유닛과 브레이크 저항기의 관계는 무엇일까요? 오늘은 브레이크 저항기와 브레이크 유닛의 기능과 작동 원리에 대해 자세히 알아보겠습니다.
크레인 주파수 변환기 제동 장비
제동 저항기의 기능을 한마디로 요약하자면 "가열"입니다. 전문적으로 말하면 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 소비하는 것입니다.
브레이크 저항기는 구조적으로 주름형, 알루미늄 쉘형, 스테인리스 스틸형 등 다양한 종류가 있습니다. 작업 환경에 따라 적합한 제품을 선택해야 하며, 각 제품마다 장단점이 있습니다.
이 스위치의 기능을 한 단어로 요약하자면 '스위치'입니다. 네, 사실 훨씬 더 발전된 스위치입니다. 일반 스위치와 달리, 이 스위치는 내부에 고전력 트랜지스터 GTR(Global Transistor)을 내장하고 있습니다. 큰 전류를 흐르게 할 수 있고, 높은 작동 주파수에서 밀리초 단위의 작동 시간으로 켜고 끌 수 있습니다.
제동 저항기와 제동 장치에 대한 전반적인 이해를 얻은 후 이제 주파수 변환기와 함께 배선도를 살펴보겠습니다.
크레인 주파수 변환기 제동 장비
일반적으로 저전력 인버터는 인버터에 제동 장치가 내장되어 있으므로 제동 저항을 인버터 단자에 직접 연결할 수 있습니다.
먼저 두 가지 지식 포인트를 이해해 보겠습니다.
첫째, 주파수 변환기의 정상 모선 전압은 DC540V(AC 380V 모델) 정도입니다. 모터가 발전 중일 때 모선 전압은 540V를 초과하며, 최대 허용 전압은 700~800V입니다. 이 최대 전압을 장시간 또는 자주 초과하면 주파수 변환기가 손상됩니다. 따라서 과도한 모선 전압을 방지하기 위해 제동 장치와 제동 저항을 사용하여 에너지 소비를 줄입니다.
둘째, 모터가 전기 상태에서 발전 상태로 전환될 수 있는 상황은 두 가지가 있습니다.
A、관성 부하가 큰 경우 감속이 빠르거나 감속 시간이 너무 짧습니다.
B、부하를 들어올리고 내릴 때는 항상 발전모드로 전환합니다.
크레인의 리프팅 메커니즘은 리프팅 및 하강 감속이 정지하는 시간과, 무거운 하중을 하강할 때 모터가 발전 상태에 있는 시간을 의미합니다. 변환 메커니즘에 대해서는 직접 생각해 볼 수 있습니다.
제동 장치의 작동 과정:
a. 전기 모터가 외력에 의해 감속하면 발전 상태로 작동하여 회생 에너지를 생성합니다. 생성된 3상 교류 기전력은 주파수 변환기의 인버터부에 있는 6개의 환류 다이오드로 구성된 3상 완전 제어 브리지에 의해 정류되어 주파수 변환기 내부의 DC 버스 전압을 지속적으로 증가시킵니다.
b、 DC 전압이 특정 전압(제동 유닛의 시동 전압, 예: DC690V)에 도달하면 제동 유닛의 전원 스위치 튜브가 열리고 전류가 제동 저항으로 흐릅니다.
c、제동 저항기는 열을 방출하고, 재생 에너지를 흡수하고, 모터 속도를 낮추고, 주파수 변환기의 DC 버스 전압을 낮춥니다.
d、 DC 버스 전압이 특정 전압(제동 유닛 정지 전압, 예: DC690V)으로 떨어지면 제동 유닛의 전력 트랜지스터가 꺼집니다. 이때 저항에는 제동 전류가 흐르지 않고, 제동 저항은 자연적으로 열을 방출하여 자체 온도를 낮춥니다.
e、 DC 버스의 전압이 다시 상승하여 제동 장치가 작동하면 제동 장치는 위의 프로세스를 반복하여 버스 전압을 균형화하고 시스템의 정상적인 작동을 보장합니다.
제동 유닛의 단시간 작동으로 인해 매번 전원 켜짐 시간이 매우 짧고 전원 켜짐 시간 동안 온도 상승이 안정적이지 않습니다.전원을 켠 후 간격 시간이 길어지며 이 시간 동안 온도가 주변 온도와 동일한 수준으로 떨어지기에 충분합니다.따라서 제동 저항기의 정격 전력이 크게 낮아지고 가격도 그에 따라 낮아집니다.또한 제동 시간이 ms 수준인 IGBT가 하나뿐이기 때문에 전력 트랜지스터 켜짐 및 꺼짐에 대한 과도 성능 지표가 낮아야 하며, 꺼짐 시간도 가능한 한 짧아야 꺼짐 펄스 전압을 줄이고 전력 트랜지스터를 보호할 수 있습니다.제어 메커니즘은 비교적 간단하고 구현하기 쉽습니다.위의 장점으로 인해 크레인과 같은 잠재 에너지 부하 및 단시간 작업에 빠른 제동이 필요한 상황에서 널리 사용됩니다.