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天涯明月刀国语:介紹兩種變頻器制動電阻設計計算方法

發布日期:2015-07-30 15:35 瀏覽:
變頻器制動電阻設計計算方法一(簡單計算)
1、 首先依據電動機大小確定變頻器的功率大??;
2、 制動單元功率的選擇一般是變頻器的功率大小的(1~2)倍;
3、 制動電阻值大小選擇公式700/電動機功率KW(采用多個制動單元并聯運行時,每個制動單元所配置的電阻器阻值不小于700/電動機功率KW;最小電阻值要按照有關配置表查得);
4、 制動電阻器功率大于電動機功率KW/2。(按照公式Pb=8Q*v*η)
5、 制動電阻器箱數粗略計算為:電動機功率(KW)/11.2(取整數上限值).
變頻器制動電阻設計計算方法二
制動單元與制動電阻的選配
1、首先估算出制動轉矩
   一般情況下,在進行電機制動時,電機內部存在一定的損耗,約為額定轉矩的18%-22%左右,因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置;
2、接著計算制動電阻的阻值
   在制動單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決于常數RC,R即為制動電阻的阻值,C為變頻器內部電解電容的容量。這里制動單元動作電壓值一般為710V。
3、然后進行制動單元的選擇
   在進行制動單元的選擇時,制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據
4、最后計算制動電阻的標稱功率
   由于制動電阻為短時工作制,因此根據電阻的特性和技術指標,我們知道電阻的標稱功率將小于通電時的消耗功率,一般可用下式求得:
制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數 X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%
5、制動特點
   能耗制動(電阻制動)的優點是構造簡單,缺點是運行效率降低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量,且制動電阻的容量將增大。
制動力矩計算
要有足夠的制動力矩才能產生需要的制動效果,制動力矩太小,變頻器仍然會過電壓跳閘。
制動力矩越大,制動能力越強,制動性能約好。但是制動力矩要求越大,設備投資也會越大。
制動力矩精確計算困難,一般進行估算就能滿足要求。
按100%制動力矩設計,可以滿足90%以上的負載。
對電梯,提升機,吊車,按100%
開卷和卷起設備,按120%計算
離心機100%
需要急速停車的大慣性負載,可能需要120%的制動力矩
普通慣性負載80%
在極端的情況下,制動力矩可以設計為150%,此時對制動單元和制動電阻都必須仔細合算,因為此時設備可能工作在極限狀態,計算錯誤可能導致損壞變頻器本身。
超過150%的力矩是沒有必要的,因為超過了這個數值,變頻器本身也到了極限,沒有增大的余地了。
       
電阻制動單元的制動電流計算(按100%制動力矩計算)
制動電流是指流過制動單元和制動電阻的直流電流。
380V標準交流電機:
P――――電機功率P(kW)
k――――回饋時的機械能轉換效率,一般k=0.7(絕大部分場合適用)
V――――制動單元直流工作點(680V-710V,一般取700V)
I――――制動電流,單位為安培
計算基準:電機再生電能必須完全被電阻吸收
電機再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×I)
計算得到I=P。。。。。。。。。。制動電流安培數=電機千瓦數
即每千瓦電機需要1安培制動電流就可以有100%制動力矩
 制動電阻計算和選擇(按100%制動力矩計算)
電阻值大小間接決定了系統制動力矩的大小,制動力矩太小,變頻器仍然會過電壓跳閘。
電阻功率選擇是基于電阻能安全長時間的工作,功率選擇不夠,就會溫度過高而損壞。
380V標準交流電機:
P――――電機功率P(kW)
k――――回饋時的機械能轉換效率,一般k=0.7(絕大部分場合適用)
V――――制動單元直流工作點(680V-710V,一般取700V)
I――――制動電流,單位為安培
R――――制動電阻等效電阻值,單位為歐姆
Q――――制動電阻額定耗散功率,單位為kW
s――――制動電阻功耗安全系數,s=1.4
Kc――――制動頻度,指再生過程占整個電動機工作過程的比例,這事一個估算值,要根據負載特點估算
一般Kc取值如下:
電梯                        Kc=10~15%
油田磕頭機                  Kc=10~20%
開卷和卷取                  Kc=50~60% 最好按系統設計指標核算
離心機                       Kc=5~20%
下放高度超過100m的吊車      Kc=20~40%
偶然制動的負載               Kc=5%
其它                         Kc=10%
電阻計算基準:電機再生電能必須被電阻完全吸收
電機再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×V/R)
計算得到:制動電阻R=700/P     (制動電阻值=700/電機千瓦數)
電阻功率計算基準:
電機再生電能必須能被電阻完全吸收并轉為熱能釋放
Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4
近似為Q=P×Kc
因此得到:
電阻功率Q=電動機功率P×制動頻度Kc
制動單元安全極限:
流過制動單元的電流值為700/R

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