采煤機變頻器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 13:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 生產(chǎn)機械在運行過程中需要快速的減速或停車，更有些設(shè)備在生產(chǎn)中要求保持若干臺設(shè)備前后一定的轉(zhuǎn)速差或者拉伸距，這就會產(chǎn)生發(fā)電制動的問題，使電動機運行在第二或第四象限。然而在實際應(yīng)用中，由于通用變頻器大多采用電壓源的控制方式，其中間直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓，使之不能迅速反向，另外交直回路又通常采用不可控制流橋，不能使電流反向，因此要實現(xiàn)回饋制動和四象限運動就比較困難。 在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的，在頻率減小的瞬間，電機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速 V1小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 V時，轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了 180176。 ，電機從電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；與此同時，電機軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩 Te，使電機的轉(zhuǎn)速迅速下降，電機處于再生制動狀態(tài)。電機再生的電能 P經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng)，僅靠變頻器本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使電流電壓 Ud升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。 因此，對于負載處于發(fā)電制動狀態(tài)中，必須采取措施處理這部分再電能。下面闡述的就是處理再生能量的方法，即能耗制動和回饋制動。 1 變頻器的 能耗制動 能耗制動采用的工作方法是在變頻器直流側(cè)加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來實現(xiàn)制動。這是一種處理再生能量的最直接的方法，它是將再生能量通過專門的能耗制動電路消耗在電阻上。轉(zhuǎn)化為熱能，因此又被稱“電阻制動”，它包括制動單元和制動電阻兩部分。 ? 制動單元 制動單元的功能是當(dāng)直流回路的電壓 Ud超過規(guī)定的限制時（如 660V或710V），接通耗能電路，使電流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。制動單元可分內(nèi)置和外置兩種，前者適用于小功率的通用變頻器，后者適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。從原理上講，兩者并沒區(qū)別，都是作為接通制動電阻的“開關(guān)”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動電路。 ?制動電阻 制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種。前者采用表面立體波紋，有利于散熱減小寄生電感量，并選用高阻燃無機涂層，可有效保護電阻絲不被老化，延長使用壽命；后者耐氣候性、耐震動性，優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器，可廣泛應(yīng)用于高要求惡劣工控環(huán)境使用，易緊密安裝，易附加散熱器，外型美觀。 ?制動過程 能耗制動的過程如下：①當(dāng)電機在外力作用下減速、反轉(zhuǎn)時（包括被拖動），電機即以發(fā)電狀態(tài)運行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高。②當(dāng)電流電壓達到制動單元開的狀態(tài)時，制動單元的功率管導(dǎo)通，電流流過制動電阻。③制動電阻消耗電能為熱能，電機的轉(zhuǎn)速降低，母線電壓也降低。④母線電壓降至制動單元要關(guān)斷的值，制動單元的功率管截止，制動電阻無電流通過。⑤采樣母線電壓值，制動單元重復(fù) ON/OFF過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運行。 1 變頻器的 回饋制動 采煤機變頻器常用的回饋制動是指回饋電網(wǎng)制動，是將直流母線上的再生電能回饋到交流電網(wǎng)，而要實現(xiàn)直流回路與電源間的雙向能量傳遞，一種最有效的方法就是采用有源逆變技術(shù)，即將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實現(xiàn)制動。 常見的做法是將整流橋的不可控器件二極管換為可控的 IGBT。變頻器正常工作時，整流器起到整流的作用；當(dāng)需要回饋制動時，整流器由觸發(fā)信號控制進行回饋逆變，將電能反送至電網(wǎng)，起到了逆變的作用。 1 變頻器的 主從控制（一拖一模式） ACS800變頻器的主 /從功能是為多傳動應(yīng)用而設(shè)計的，其中系統(tǒng)由若干個 ACS 800 變頻器驅(qū)動，同時電機軸通過齒輪、鏈條或傳送帶等相互耦合在一起。由于這種主 /從功能，負載可以均勻地分配在傳動單元之間。 外部控制信號只與主機連接。主機通過一個光纖串行通訊鏈路來控制從機。主機是典型的速度控制，其它傳動單元跟隨主機的轉(zhuǎn)矩或速度給定。一般情況下：當(dāng)主機和從機的電機軸通過齒輪、鏈條等進行剛性連接時，從機應(yīng)該采用轉(zhuǎn)矩控制模式，以使傳動單元之間不存在速度差異。 1 變頻器的保護功能 ? 變頻器的接地保護功能 變頻器的接地故障保護，是變頻器在運行過程中，始終監(jiān)視電機和電機電纜的漏電和接地，接地故障的檢測是基于在變頻器的輸入端裝有零序電流互感器，對接地保護泄漏電流的的測量，通過DSP數(shù)字信號處理器計算處理，判斷是否有接地故障發(fā)生，如果有接地故障，變頻器將立即停止輸出。 ? 變頻器的過壓保護功能 變頻器檢測自身的直流母線，來判斷供電電壓是否過電壓。過壓極限整定值為 ， Umax是牽引變壓器輸出的最大值。牽引變壓器的輸出電壓為 380V，則 Umax=415V,這樣過壓極限值整定為=540V，當(dāng)牽引變壓器的輸出高于 540V時，變頻器通過直流母線判斷為過壓，給出故障信號。系統(tǒng)的中文顯示窗給出故障原因和解決方法。 ? 變頻器的欠壓保護功能 變頻器檢測自身的直流母線，來判斷供電電壓是否欠電壓。欠壓極限整定值為 ， Umix是牽引變壓器輸出的最小值。牽引變壓器的輸出最小電壓為 380V，則 Umix
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1