變頻器配制動電阻器,主要是通過制動電阻消耗DC母線電容器上的部分能量,并避免電容器的高電壓。理論上,如果電容器儲存更多的能量,可以用來釋放能量驅動電機,避免能量浪費。然而,電容器的容量是有限的,電容器的耐壓也是有限的。當母線電容器的電壓高到一定程度時,可能會損壞電容器和一些IGBT,因此需要及時通過制動電阻器釋放電能。
三相交流電全部整流后,接至電容器。母線滿負荷運行時,母線正常電壓約為1.35倍,380*1.35=513伏。當然,這個電壓會實時波動,但電壓不應低于480伏,否則會欠壓報警保護。母線電容一般由兩組450伏電解電容串聯而成,理論耐壓為900伏。如果母線電壓超過這個值,電容會直接爆炸,所以母線電壓無論如何也達不到900 V這么高的電壓。
實際上,三相380伏輸入的IGBT耐壓值為1200伏,往往要求在800伏以內工作。考慮到如果電壓升高,會出現慣性問題,即如果讓制動電阻器立即工作,母線電壓不會快速下降。因此,許多變頻器被設計成讓制動電阻器在700伏左右通過制動單元工作,從而降低母線電壓,避免進一步沖上去。
因此,制動電阻器設計的核心是考慮電容器和IGBT模塊的耐壓,以避免這兩個重要器件被母線的高電壓損壞。如果這兩個部件損壞,變頻器將無法正常工作。
變頻器母線電壓變高的原因是變頻器使電機工作在電子制動狀態,IGBT經過一定的導通順序。由于電機是大電感,電流不會突然變化,瞬間產生高壓給母線電容充電。此時,電機可以快速減速。這時,如果沒有制動電阻器及時消耗母線的能量,母線電壓會繼續變高,威脅變頻器的安全。
除了重載減速場合,還需要增加制動電阻器和制動單元,以快速制動。實際上,如果滿足重啟動時間和快啟動時間的要求,還需要制動單元和制動電阻配合啟動。以前我嘗試過用變頻器驅動專用沖床,要求變頻器加速時間設計為0.1秒。此時是滿負荷啟動,雖然負荷不是很重,但由于加速時間太短,此時母線電壓波動很厲害,會出現過電壓或過電流。分析,由于啟動時間過短,母線電容電壓瞬間掏空,整流器瞬間充入大電流,導致母線電壓突然變高,使母線電壓波動過大,可能瞬間超過700伏。有了制動電阻器,波動的高壓可以及時消除,變頻器可以正常工作。
三相交流電全部整流后,接至電容器。母線滿負荷運行時,母線正常電壓約為1.35倍,380*1.35=513伏。當然,這個電壓會實時波動,但電壓不應低于480伏,否則會欠壓報警保護。母線電容一般由兩組450伏電解電容串聯而成,理論耐壓為900伏。如果母線電壓超過這個值,電容會直接爆炸,所以母線電壓無論如何也達不到900 V這么高的電壓。
實際上,三相380伏輸入的IGBT耐壓值為1200伏,往往要求在800伏以內工作。考慮到如果電壓升高,會出現慣性問題,即如果讓制動電阻器立即工作,母線電壓不會快速下降。因此,許多變頻器被設計成讓制動電阻器在700伏左右通過制動單元工作,從而降低母線電壓,避免進一步沖上去。
因此,制動電阻器設計的核心是考慮電容器和IGBT模塊的耐壓,以避免這兩個重要器件被母線的高電壓損壞。如果這兩個部件損壞,變頻器將無法正常工作。
變頻器母線電壓變高的原因是變頻器使電機工作在電子制動狀態,IGBT經過一定的導通順序。由于電機是大電感,電流不會突然變化,瞬間產生高壓給母線電容充電。此時,電機可以快速減速。這時,如果沒有制動電阻器及時消耗母線的能量,母線電壓會繼續變高,威脅變頻器的安全。
除了重載減速場合,還需要增加制動電阻器和制動單元,以快速制動。實際上,如果滿足重啟動時間和快啟動時間的要求,還需要制動單元和制動電阻配合啟動。以前我嘗試過用變頻器驅動專用沖床,要求變頻器加速時間設計為0.1秒。此時是滿負荷啟動,雖然負荷不是很重,但由于加速時間太短,此時母線電壓波動很厲害,會出現過電壓或過電流。分析,由于啟動時間過短,母線電容電壓瞬間掏空,整流器瞬間充入大電流,導致母線電壓突然變高,使母線電壓波動過大,可能瞬間超過700伏。有了制動電阻器,波動的高壓可以及時消除,變頻器可以正常工作。