Cei care au cunoștințe de bază despre convertoarele de frecvență ale macaralelor vor descoperi că rezistențele de frânare pot fi întotdeauna văzute pe macarale. Unii oameni le numesc și rezistențe de frânare. De ce? Ce rol specific joacă în sistemul electric al unei macarale? Și unele macarale au și un dispozitiv divin numit unitate de frânare (chopper de frânare), ce este acesta? Care este relația dintre acesta și rezistența de frânare? Astăzi vom vorbi în detaliu despre funcțiile și principiile de funcționare ale rezistențelor de frânare și ale unităților de frânare.
Echipament de frânare cu convertor de frecvență pentru macarale
Rezistență de frânare, permiteți-mi să-i rezum funcția într-un singur cuvânt, și anume „încălzire”. Ca să o spun profesional, este de a converti energia electrică în energie termică și de a o consuma.
Există multe tipuri de rezistențe de frânare din punct de vedere al structurii, inclusiv rezistențe de frânare ondulate, rezistențe de frânare cu carcasă de aluminiu, rezistențe de frânare din oțel inoxidabil și așa mai departe. Alegerea specifică depinde de mediul de lucru. Fiecare are propriile avantaje și dezavantaje.
Putem rezuma funcția sa într-un singur cuvânt: „întrerupător”. Da, este de fapt un întrerupător mai avansat. Spre deosebire de întrerupătoarele obișnuite, în interior este un tranzistor GTR de mare putere. Poate trece un curent mare și poate fi, de asemenea, pornit și oprit la o frecvență de funcționare ridicată, cu un timp de funcționare în milisecunde.
După ce am dobândit o înțelegere generală a rezistenței de frânare și a unității de frânare, să aruncăm o privire la schema lor de conectare cu convertorul de frecvență.
Echipament de frânare cu convertor de frecvență pentru macarale
În general, invertoarele de putere mică au unitatea de frânare încorporată în invertor, astfel încât puteți conecta rezistența de frânare direct la bornele invertorului.
Să înțelegem mai întâi două aspecte ale cunoașterii.
În primul rând, tensiunea normală a magistralei convertorului de frecvență este de aproximativ 540V CC (modelul CA 380V). Când motorul este în stare de generare, tensiunea magistralei va depăși 540V, cu o valoare maximă admisă de 700-800V. Dacă această valoare maximă este depășită pentru o perioadă lungă de timp sau frecvent, convertorul de frecvență se va deteriora. Prin urmare, se utilizează unități de frânare și rezistențe de frânare pentru consumul de energie, pentru a preveni tensiunea excesivă a magistralei.
În al doilea rând, există două situații în care motorul poate trece de la o stare electrică la o stare de generare:
A. Decelerare rapidă sau timp de decelerare prea scurt pentru sarcini cu inerție mare.
B. Întotdeauna în modul de generare a energiei atunci când sarcina este ridicată și coborâtă.
Pentru mecanismul de ridicare al unei macarale, se referă la momentul în care decelerarea ridicării și coborârii se oprește și la momentul în care motorul se află în starea de generare a energiei în timpul coborârii sarcinii mari. Vă puteți gândi singuri la mecanismul de translație.
Procesul de acțiune al unității de frânare:
Când motorul electric decelerează sub acțiunea unei forțe externe, acesta funcționează într-o stare de generare, producând energie regenerativă. Forța electromotoare trifazată de curent alternativ generată de acesta este rectificată de o punte trifazată complet controlată, compusă din șase diode cu rotire liberă în secțiunea invertorului convertorului de frecvență, care crește continuu tensiunea magistralei de curent continuu din interiorul convertorului de frecvență.
b. Când tensiunea continuă atinge o anumită tensiune (tensiunea de pornire a unității de frânare, cum ar fi DC690V), tubul comutatorului de alimentare al unității de frânare se deschide și curentul curge către rezistența de frânare.
c. Rezistența de frânare eliberează căldură, absoarbe energia regenerativă, reduce viteza motorului și scade tensiunea magistralei de curent continuu a convertorului de frecvență.
d. Când tensiunea magistralei de curent continuu scade la o anumită tensiune (tensiunea de oprire a unității de frânare, cum ar fi DC690V), tranzistorul de putere al unității de frânare se oprește. În acest moment, nu circulă curent de frânare prin rezistor, iar rezistorul de frânare disipă în mod natural căldura, reducându-și propria temperatură.
Când tensiunea magistralei de curent continuu crește din nou pentru a activa unitatea de frânare, unitatea de frânare va repeta procesul de mai sus pentru a echilibra tensiunea magistralei și a asigura funcționarea normală a sistemului.
Datorită funcționării pe termen scurt a unității de frânare, ceea ce înseamnă că timpul de conectare este foarte scurt de fiecare dată, creșterea temperaturii în timpul perioadei de conectare este departe de a fi stabilă; Intervalul de timp după fiecare conectare este mai lung, timp în care temperatura este suficientă pentru a scădea la același nivel cu temperatura ambiantă. Prin urmare, puterea nominală a rezistenței de frânare va fi redusă considerabil, iar prețul va scădea și el în mod corespunzător; În plus, datorită faptului că există un singur IGBT cu un timp de frânare de nivel ms, indicatorii de performanță tranzitorie pentru pornirea și oprirea tranzistorului de putere trebuie să fie mici, iar timpul de oprire trebuie să fie cât mai scurt posibil pentru a reduce tensiunea impulsului de oprire și a proteja tranzistorul de putere; Mecanismul de control este relativ simplu și ușor de implementat. Datorită avantajelor de mai sus, este utilizat pe scară largă în sarcini potențiale de energie, cum ar fi macaralele, și în situații în care este necesară frânarea rapidă, dar pentru lucrări pe termen scurt.