Тормозной прерыватель
Тормозные прерыватели , иногда также называемые тормозными устройствами , используются в постоянного напряжения промежуточных цепях преобразователей частоты для управления напряжением , когда нагрузка возвращает энергию в промежуточную цепь. Это возникает, например, когда намагниченный двигатель вращается под действием ремонтной нагрузки и таким образом действует как генератор, подающий мощность в промежуточную цепь постоянного напряжения. [1] [2] Они представляют собой применение принципа прерывателя , использующее двухпозиционное управление переключающим устройством.
Операция
[ редактировать ]
Тормозной прерыватель — это электрический переключатель, который ограничивает напряжение на шине постоянного тока , переключая энергию торможения на резистор , где энергия торможения преобразуется в тепло. Тормозные прерыватели автоматически активируются, когда фактическое напряжение шины постоянного тока превышает заданный уровень, зависящий от номинального напряжения преобразователя частоты.
Преимущества
[ редактировать ]- Простая электрическая конструкция и известная технология.
- Низкие фундаментальные инвестиции в прерыватель и резистор.
- Прерыватель работает, даже если питание переменного тока потеряно. Может потребоваться торможение при потере основного питания. Например, в лифтах или других приложениях, связанных с безопасностью.
Недостатки
[ редактировать ]- Энергия торможения тратится впустую, если нельзя использовать нагретый воздух.
- Тормозной прерыватель и резисторы требуют дополнительного места.
- Могут потребоваться дополнительные инвестиции в систему охлаждения и рекуперации тепла.
- Тормозные прерыватели обычно рассчитаны на определенный цикл, например, 100% мощности в течение 1/10 минуты, длительное время торможения требует более точного подбора тормозного прерывателя.
- Повышенный риск возгорания из-за горячего резистора и возможной пыли и химических компонентов в окружающем воздушном пространстве.
- Повышенный уровень напряжения шины постоянного тока во время торможения вызывает дополнительную нагрузку на изоляцию двигателя.
Приложения
[ редактировать ]Тормозные прерыватели не подходят, если:
- Цикл торможения необходим лишь изредка.
- Количество энергии торможения по отношению к энергии двигателя чрезвычайно мало.
- Окружающий воздух содержит значительное количество пыли или других потенциально горючих, взрывоопасных или металлических компонентов.
Тормозные прерыватели подходят в следующих случаях:
- Торможение непрерывное или регулярно повторяющееся.
- Общее количество энергии торможения велико по сравнению с необходимой энергией двигателя.
- Мгновенная мощность торможения высока, например, несколько сотен кВт в течение нескольких минут.
- Операция торможения необходима при потере основного питания.
Торможение магнитным потоком
[ редактировать ]Торможение магнитным потоком — это еще один метод, основанный на потерях в двигателе , для управления обгонной нагрузкой. Когда необходимо торможение в системе привода, поток двигателя и, следовательно, составляющая тока намагничивания , используемая в двигателе, увеличиваются. Управление потоком может быть легко достигнуто с помощью принципа прямого управления крутящим моментом . При использовании DTC инвертор напрямую контролируется для достижения желаемого крутящего момента и магнитного потока двигателя. Во время торможения магнитным потоком двигатель находится под контролем DTC, который гарантирует возможность торможения в соответствии с заданным изменением скорости. Это сильно отличается от торможения постоянным током, обычно используемого в приводах. В методе подачи постоянного тока в двигатель подается постоянный ток, так что управление потоком двигателя теряется во время торможения. Метод торможения магнитным потоком, основанный на DTC, позволяет двигателю быстро переключаться с торможения на двигательную мощность, когда это необходимо.
При торможении магнитным потоком увеличенный ток означает увеличение потерь внутри двигателя. Таким образом, тормозная мощность также увеличивается, хотя тормозная мощность, подаваемая на преобразователь частоты, не увеличивается. Увеличение тока приводит к увеличению потерь в сопротивлении двигателя. Чем выше значение сопротивления, тем выше рассеивание энергии торможения внутри двигателя. Обычно в двигателях малой мощности (ниже 5 кВт) значение сопротивления двигателя относительно велико по отношению к номинальному току двигателя. Чем выше мощность или напряжение двигателя, тем меньше значение сопротивления двигателя относительно тока двигателя.Другими словами, торможение магнитным потоком наиболее эффективно в двигателе малой мощности.