變頻器有一個制動電阻,主要通過制動電阻消耗部分直流母線電容的能量,以避免電容電壓過高。理論上,如果電容器具有更多的能量存儲,則可以通過釋放來驅(qū)動電動機以避免能量浪費,但是電容器容量受限并且電容器電壓受限。當(dāng)總線電容電壓達到一定水平時,電容會損壞,有些會損壞IGBT,需要及時通過系統(tǒng)。動態(tài)阻力釋放電能,這是一種出路。那么變頻器在那種情況下使用制動電阻?
母線電容是一種包含有限能量的緩沖器。
在三相AC完全整流后,連接電容器。當(dāng)負(fù)載充滿時,總線的正常電壓約為1.35倍,380 * 1.35 = 513伏。此電壓會實時波動,但最小值不能低于480伏,否則會欠壓力報警保護??偩€電容通常是一系列串聯(lián)連接的450V電解電容。理論耐壓為900V。如果母線電壓超過此值,電容器將直接爆炸,因此總線電壓在任何情況下都不能達到900伏。
實際上,三相380伏IGBT的耐壓值為1200伏,通常需要在800伏以內(nèi)工作。考慮到如果電壓升高,就會出現(xiàn)慣性問題。也就是說,你立刻讓制動電阻工作,而總線電壓不會很快降低。許多轉(zhuǎn)換器的設(shè)計是在大約700伏的電壓下開啟的。過制動單元允許制動電阻開始工作,這樣可以降低總線電壓以避免進一步的上游脈沖。
因此,制動電阻的設(shè)計,核心是要考慮電容器和IGBT模塊的電壓問題,避免兩個重要器件被母線的高電壓所破壞,如果這兩種部件被破壞,變頻器就不能正常工作。
快速停止制動電阻,瞬時加速也需要
變頻器母線電壓升高的原因是變頻器使電機在電子制動狀態(tài)下工作,使IGBT通過一定的導(dǎo)通順序。利用該電機,大電感電流不會發(fā)生突變,高壓母線電容器可以瞬間充電。此時,電機的轉(zhuǎn)速可以迅速降低。如果沒有制動電阻及時消耗總線能量,總線電壓將繼續(xù)升高,威脅到變換器的安全。
除了需要增加制動電阻和快速制動制動單元外,過去我還試圖用變頻器驅(qū)動專用沖床。逆變器的加速時間需要設(shè)計為0.1秒。此時,滿載啟動,雖然負(fù)載不大,但由于加速時間太短,此時母線電壓波動很大。也可能出現(xiàn)過壓或過流情況,然后添加外部制動單元和制動電阻,驅(qū)動器可以正常運行。