Prinsip kerja resistor rem dalam konverter frekuensi

Dalam pekerjaan yang sebenarnya, konverter kecepatan sering sering mengubah kecepatan motor, mulai dan berhenti terus menerus. Lingkungan kerja seperti itu membuat arus sirkuit kerja terus berubah dan tegangan terbalik muncul. Jika desain sirkuit yang masuk akal tidak dibuat, itu akan sering menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diubah pada peralatan kontrol!

Karena keunggulan regulasi kecepatan lancar, jangkauan besar, dan arus awal yang kecil, regulasi kecepatan frekuensi variabel telah banyak digunakan dalam regulasi kecepatan motor dalam beberapa tahun terakhir. Dalam produksi, peralatan dengan inersia besar seperti kipas angin yang diinduksi, pengurangan atau shutdown frekuensi cepat akan menyebabkan perlindungan tegangan berlebih dari konverter untuk beroperasi, menyebabkan shutdown peralatan yang sering. Artikel ini akan dimulai dari prinsip kerja motor asinkron tiga fase dan konverter frekuensi, dan secara singkat menggambarkan penerapan resistor rem di lingkungan industri tersebut.

1 prinsip regulasi kecepatan motor asinkron tiga fase

Motor asinkron tiga fase terhubung ke arus bergantian tiga fase untuk menghasilkan medan magnet yang berputar. Medan magnet yang berputar memotong konduktor tertutup rotor untuk menghasilkan arus yang diinduksi. Arus rotor berinteraksi dengan medan magnet stator untuk menghasilkan gaya elektromagnetik, mendorong rotor untuk berputar. Kami mendefinisikan kecepatan sinkron sebagai kecepatan medan magnet yang berputar, diwakili oleh n 0; Kecepatan output rotor adalah n; Rasio perbedaan antara kecepatan sinkron dan kecepatan rotor ke kecepatan sinkron medan magnet disebut laju slip S, F adalah frekuensi daya, dan p adalah jumlah pasangan tiang motor.

Kecepatan sinkron: n {{0}} f/p, slip rate: s=(n 0- n)/n0, kecepatan motor: n =60 f/p ({{5} s)

Dari formula di atas, dapat dilihat bahwa mengubah frekuensi daya, nomor pasangan tiang dan laju slip dapat mencapai tujuan mengubah kecepatan motor. Namun, dalam praktiknya, begitu motor biasa meninggalkan pabrik, jumlah pasangan tiang dan laju slip diperbaiki, dan regulasi kecepatan tanpa langkah hanya dapat dicapai dengan mengubah frekuensi daya.

1 Prinsip Struktur Inverter

1.1 Inverter terdiri dari sirkuit utama dan sirkuit kontrol

Sirkuit utama adalah bagian konversi frekuensi daya, yang terutama terdiri dari tiga bagian. Ini termasuk "penyearah" yang mengubah frekuensi industri menjadi daya DC, "sirkuit filter" yang menyerap denyut tegangan, dan "inverter" yang mengubah DC menjadi AC. Sirkuit kontrol adalah sirkuit yang menyediakan sinyal kontrol ke sirkuit utama. Ini termasuk sirkuit seperti operasi, deteksi, deteksi kecepatan, drive, dan perlindungan.

1.2 Fokus pada Prinsip Kerja Sirkuit Utama Inverter

1.2.1 Sirkuit Perbaikan VD 1- VD6 membentuk jembatan tiga fase sirkuit penyearah gelombang penuh.

1.2.1 Sirkuit Filter. Tegangan yang diperbaiki adalah tegangan berdenyut, dan kapasitor filter CL memainkan peran penyaringan. Karena kapasitor penyimpanan energi besar, tegangan di seluruh kapasitor adalah 0 ketika daya terhubung. Oleh karena itu, arus pengisian kapasitor filter CL sangat besar pada saat power-on. Arus yang berlebihan akan merusak tabung penyearah. Untuk membatasi arus pengisian daya, resistor pengisian RS terhubung secara seri pada saat daya pada jembatan penyearah. Ketika CL dibebankan ke tingkat tertentu, sakelar bypass KS sirkuit pendek Rs.

1.2.3 Sirkuit Inverter. Jembatan inverter yang terdiri dari V 1- V6 membalikkan daya DC ke dalam daya AC dengan frekuensi dan amplitudo yang dapat disesuaikan. Dioda freewheeling d 1- d6 menyediakan saluran untuk arus reaktif untuk kembali ke catu daya DC; Ketika motor berada dalam keadaan pengereman, energi listrik yang diregenerasi kembali ke sirkuit DC melalui d 1- d6; Proses inversi v 1- v6 adalah bahwa dua tabung inverter dalam lengan jembatan yang sama secara bergantian dihidupkan dan dimatikan, dan d 1- d6 juga diperlukan untuk menyediakan jalur selama proses pergantian.

1.2.4 Penyimpanan Energi dan Sirkuit Pengereman. Karena tegangan antara tiang C dan kutub E naik dari hampir 0 V ke nilai tegangan DC ud setiap kali tabung inverter v 1- V6 beralih dari status on ke status off, tegangan yang terlalu tinggi dapat merusak tabung inverter. Peran kapasitor penyimpanan energi C1 dan C2 adalah untuk mengurangi laju pertumbuhan tegangan ketika V 1- V6 dimatikan; Ketika motor melambat, kecepatan rotor dapat melebihi kecepatan sinkron pada saat ini dan berada dalam keadaan pembangkit listrik. Energi kinetik sistem akan diberi makan kembali ke busbar, menyebabkan tegangan meningkat, dan bahkan dapat merusak inverter. Resistor pengereman RB digunakan untuk mengonsumsi bagian energi ini.
2. Prinsip regulasi kecepatan motor asinkron tiga fase

Motor asinkron tiga fase terhubung ke arus bolak-balik tiga fase untuk menghasilkan medan magnet yang berputar. Medan magnet yang berputar memotong konduktor tertutup rotor untuk menghasilkan arus yang diinduksi. Arus rotor berinteraksi dengan medan magnet stator untuk menghasilkan gaya elektromagnetik, mendorong rotor untuk berputar. Kami mendefinisikan kecepatan sinkron sebagai kecepatan medan magnet yang berputar, diwakili oleh n 0; Kecepatan output rotor adalah n; Rasio perbedaan antara kecepatan sinkron dan kecepatan rotor dengan kecepatan sinkron medan magnet disebut slip S, F adalah frekuensi catu daya, dan p adalah jumlah pasangan tiang motor.

Kecepatan sinkron: n {{0}} f/p, slip: s=(n 0- n)/n0, kecepatan motor: n =60 f/p ({{5} s)

Dari formula di atas, dapat dilihat bahwa mengubah frekuensi catu daya, jumlah pasangan tiang dan laju slip dapat mencapai tujuan mengubah kecepatan motor. Namun, dalam praktiknya, begitu motor biasa meninggalkan pabrik, jumlah pasangan tiang dan laju slip diperbaiki, dan regulasi kecepatan tanpa langkah hanya dapat dicapai dengan mengubah frekuensi catu daya.

3 generasi energi umpan balik motorik dan peran unit rem inverter

Dalam regulasi kecepatan frekuensi variabel dari kipas angin yang diinduksi, ketika proses membutuhkan motor untuk melambat dan berhenti dengan cepat, kecepatan sinkron motor berkurang dengan frekuensi output inverter, tetapi karena inersia besar dari beban tersebut, kecepatan rotor motor tidak dapat dikurangi segera. Ketika kecepatan sinkron kurang dari kecepatan rotor, output torsi ke poros motor menjadi torsi pengereman, yang mengurangi kecepatan motor. Pada saat ini, motor menjadi keadaan pembangkit listrik, dan energi listrik yang diregenerasi diumpankan kembali ke sirkuit DC. Karena energi listrik dari sirkuit DC tidak dapat diumpankan kembali ke jaringan listrik, itu tidak cukup untuk hanya mengandalkan penyerapan resistansi inverter dengan daya terbatas. Akumulasi muatan menyebabkan tegangan naik terus menerus, dan tegangan berlebihan akan merusak komponen internal. Untuk memastikan keamanan inverter, perlindungan tegangan berlebih internal akan diaktifkan, menyebabkan inverter berhenti. Untuk mempertahankan operasi inverter yang stabil di lingkungan industri seperti itu, energi listrik yang diberi makan kembali dalam keadaan pengereman pembangkit listrik motor harus dikonsumsi.

Dengan memasang unit resistor pengereman pada bus DC inverter, energi listrik yang diregenerasi dikonsumsi dalam bentuk energi panas untuk mencapai pengurangan kecepatan cepat atau parkir. Ini termasuk unit pengereman dan resistor pengereman. Fungsi unit rem adalah untuk menghubungkan resistor rem ketika tegangan ud sirkuit DC melebihi batas yang ditentukan, sehingga energi listrik dilepaskan dalam bentuk panas melalui resistor. Unit resistor rem dapat dibagi menjadi dua jenis: bawaan dan eksternal. Yang pertama cocok untuk inverter tujuan umum dengan daya rendah, yaitu bagian yang ditunjukkan dalam kotak putus-putus pada Gambar 1; Karena ruang internal yang kecil dari inverter dan kondisi disipasi panas yang terbatas, yang terakhir cocok untuk inverter daya yang lebih besar atau kondisi kerja dengan persyaratan khusus untuk pengereman.

Ketika kondisi kerja berubah, motor berada dalam keadaan pembangkit listrik, dan energi diumpankan kembali ke sirkuit DC, sehingga tegangan bus meningkat ke nilai konduksi unit rem, arus mengalir melalui resistor rem dan dikonsumsi dalam bentuk energi panas, kecepatan motor berkurang, dan tegangan bus juga berkurang; Ketika tegangan bus turun ke nilai yang harus dimatikan unit rem, tabung daya unit rem dipotong, dan tidak ada arus yang mengalir melalui resistor rem; Unit rem menyeimbangkan tegangan bus dengan berulang kali menyala dan mati untuk memastikan operasi normal sistem.

4 Aplikasi Unit Resistor Rem dalam Produksi

Di pabrik kimia batubara, pemulihan flash uap membutuhkan dua kipas angin yang diinduksi, dilengkapi dengan dua motor frekuensi variabel 18.5kW, dan kecepatan dikendalikan oleh dua konverter frekuensi. Dalam penggunaan, karena ketidakstabilan tekanan saluran masuk, untuk memastikan produksi yang stabil, frekuensi output dari konverter frekuensi berada dalam berbagai perubahan, dan seringkali perlu untuk mengurangi frekuensi dengan cepat. Karena konverter frekuensi memiliki kapasitas besar dan merupakan beban inersia, pengurangan frekuensi cepat dari konverter frekuensi menyebabkan bus DC dari konverter frekuensi untuk membentuk tegangan pompa yang melebihi nilai yang diijinkan dalam waktu yang sangat singkat, dan tindakan perlindungan diaktifkan. Konverter frekuensi sering berhenti dan tidak dapat memastikan operasi yang stabil, yang memiliki dampak serius pada produksi. Masalah produksi ini diselesaikan dengan menambahkan unit rem dan resistor rem.

Dengan menambahkan unit resistor rem, energi listrik umpan balik dikonsumsi dalam bentuk energi panas pada resistor rem, sehingga menyelesaikan ketidakstabilan yang disebabkan oleh tindakan perlindungan yang disebabkan oleh konverter frekuensi yang menggerakkan beban inersia yang besar, pengurangan frekuensi cepat atau parkir cepat. Membuat regulasi kecepatan frekuensi variabel lebih banyak digunakan dalam produksi industri.