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對于變頻器的制動(dòng)技術(shù)分析
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時(shí)間：2009-07-29
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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(1) 電動(dòng)機發(fā)電運行狀態(tài)
CPU對輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實(shí)時(shí)監控，決定向VT1是否發(fā)出充電信號，一旦νd比輸入交流電壓所對應的直流電壓值（如380VAC―530VDC）高到一定值時(shí)，CPU關(guān)斷VT3，通過(guò)對VT1的脈沖導通實(shí)現對電解電容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。當電解電容C上的電壓快到危險值（比如說(shuō)370V），而系統仍處于發(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)現電阻R消耗多余的能量，一般這種情況是不會(huì )出現的。
(2) 電動(dòng)機電動(dòng)運行狀態(tài)
當CPU發(fā)現系統不再充電時(shí)，則對VT3進(jìn)行脈沖導通，使得在電抗器L上行成了一個(gè)瞬時(shí)左正右負的電壓（如圖標識），再加上電解電容C上的電壓就能實(shí)現從電容到直流回路的能量反饋過(guò)程。CPU通過(guò)對電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測，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不出現過(guò)高。
2、系統難點(diǎn)
(1)電抗器的選取
?。╝）、我們考慮到工況的特殊性，假設系統出現某種故障，導致電機所載的位能負載自由加速下落，這時(shí)電機處于一種發(fā)電運行狀態(tài)， 再生能量通過(guò)六個(gè)續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(xiàn)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（≤400V），就得有效的控制電抗器上的電壓降νL，而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時(shí)變化率。
?。╞）、在反饋過(guò)程中，還得防止電解電容Ｃ所放的電能通過(guò)電抗器造成直流回路電壓過(guò)高，以致系統出現過(guò)壓保護。
3、主要應用場(chǎng)合及應用實(shí)例
正是由于變頻器的這種新型制動(dòng)方式（電容反饋制動(dòng)）所具有的優(yōu)越性，近些來(lái)，不少用戶(hù)結合其設備的特點(diǎn)，紛紛提出了要配備這種系統。由于技術(shù)上有一定的難度，國外還不知有無(wú)此制動(dòng)方式？國內目前只有山東風(fēng)光電子公司由以前采用回饋制動(dòng)方式的變頻器（仍有2臺在正常運行中）改用了這種電容反饋制動(dòng)方式的新型礦用提升機系列。
隨著(zhù)變頻器應用領(lǐng)域的拓寬，這個(gè)應用技術(shù)將大有發(fā)展前途，具體來(lái)講，主要用在礦井中的吊籠（載人或裝料）、斜井礦車(chē)（單筒或雙筒）、起重機械等行業(yè)?？傊枰芰炕仞佈b置的場(chǎng)合都可選用。
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