變頻器制動(dòng)技術(shù)分析論文（電子機(jī)械）

　　變頻器制動(dòng)技術(shù)分析論文（電子機(jī)械）
　　論文關(guān)鍵詞：變頻 制動(dòng) 新技術(shù)
　　論文摘要：在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車(chē)）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類(lèi)時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞。
　　一、引言
　　在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車(chē)）減速時(shí)，頻率可以突減，但因
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上）就需外置剎車(chē)單元、剎車(chē)電阻了。
　　三、 回饋制動(dòng)
　　實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它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(dòng)。回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行,如圖3所示，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是：(1)、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(dòng)不大于10%），才可以采用這種回饋制動(dòng)方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)電壓故障時(shí)間大于2ms，則可能發(fā)生換相失敗，損壞器件。(2)、在回饋時(shí)，對(duì)電網(wǎng)有諧波污染。(3)、控制復(fù)雜，成本較高。
　　四、新型制動(dòng)方式（電容反饋制動(dòng)）
　　1、主回路原理
　　整流部分采用普通的不可控整流橋進(jìn)行整流，濾波回路采用通用的電解電容，延時(shí)回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊igbt、充電、反饋電抗器l及大電解電容ｃ（容量約零點(diǎn)幾法，可根據(jù)變頻器所在的工況系統(tǒng)決定）組成。逆變部分由功率模塊igbt組成。保護(hù)回路，由igbt、功率電阻組成。
　　(1) 電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)
　　cpu對(duì)輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實(shí)時(shí)監(jiān)控，決定向vt1是否發(fā)出充電信號(hào)，一旦νd比輸入交流電壓所對(duì)應(yīng)的直流電壓值（如380vac—530vdc）高到一定值時(shí)，cpu關(guān)斷vt3，通過(guò)對(duì)vt1的脈沖導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)對(duì)電解電容c的充電過(guò)程。此時(shí)的電抗器l與電解電容c分壓，從而確保電解電容c工作在安全范圍內(nèi)。當(dāng)電解電容c上的電壓快到危險(xiǎn)值（比如說(shuō)370v），而系統(tǒng)仍處于發(fā)電狀態(tài)，電能不斷通過(guò)逆變部分回送到直流回路中時(shí)，安全回路發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)（電阻制動(dòng)），控制vt3的關(guān)斷與開(kāi)通，從而實(shí)現(xiàn)電阻r消耗多余的能量，一般這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。
　　(2) 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)
　　當(dāng)cpu發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不再充電時(shí)，則對(duì)vt3進(jìn)行脈沖導(dǎo)通，使得在電抗器l上行成了一個(gè)瞬時(shí)左正右負(fù)的電壓（如圖標(biāo)識(shí)），再加上電解電容c上的電壓就能實(shí)現(xiàn)從電容到直流回路的能量反饋過(guò)程。cpu通過(guò)對(duì)電解電容c上的電壓和直流回路的電壓的檢測(cè)，控制vt3的開(kāi)關(guān)頻率以及占空比,從而控制反饋電流，確保直流回路電壓νd不出現(xiàn)過(guò)高。 2、系統(tǒng)難點(diǎn)
　　(1)電抗器的選取
　　（a）、我們考慮到工況的特殊性，假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障，導(dǎo)致電機(jī)所載的位能負(fù)載_加速下落，這時(shí)電機(jī)處于一種發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，
　　再生能量通過(guò)六個(gè)續(xù)流二極管回送至直流回路，致使νd升高，很快使變頻器處于充電狀態(tài)，這時(shí)的電流會(huì)很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過(guò)此時(shí)的電流。
　�。╞）、在反饋回路中，為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來(lái)，選取普通的鐵芯（硅鋼片）是不能達(dá)到目的的，最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯，再看看上述考慮的電流值如此大，可見(jiàn)這個(gè)鐵芯有多大，素不知市面上有無(wú)這么大的鐵氧體鐵芯，即使有，其價(jià)格也肯定不會(huì)很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個(gè)電抗器。
　　(2)控制上的難點(diǎn)
　�。╝）、變頻器的直流回路中，電壓νd一般都高于500vdc，而電解電容ｃ的耐壓才400vdc，可見(jiàn)這種充電過(guò)程的控制就不像能量制動(dòng)（電阻制動(dòng)）的控制方式了。其在電抗器上所產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓降為，電解電容ｃ的瞬時(shí)充電電壓為νc=νd-νl，為了確保電解電容工作在安全范圍內(nèi)（≤400v），就得有效的控制電抗器上的電壓降νl， ……（未完，全文共2858字，當(dāng)前僅顯示1817字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《變頻器制動(dòng)技術(shù)分析論文（電子機(jī)械）》）