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回馈制动在变频器中的使用

2014-04-11 14:42:23

  回馈制动在变频器中的使用
  Application of feedback brake in the inverters

  山东新风光电子科技发展有限公司    尹彭飞(Yin Pengfei)

  择要:本文会商了实现回馈制动的办法,引见了其中的关键技术,回馈制动用到提拔机变频器上取得了很好的结果。
  关键字:回馈制动  矿用提拔机  变频器
  Abstract: This paper discusses the methods of realization for the feedback brake, Some key techniques are described . Application of feedback brake to the inverters for the mine-winding shaft acquires a good effect. .
  Key words:  feedback brake   mine-winding shaft   inverters
  1、弁言
  在普通的异步交流电动机传动中,电动机多数处于电动形态,电动机需求向电网吸取能量,可是因为负载的差别,在有些负载需求电动机快速制动,大概负载具有必然的位置势能时,异步电动机就有可能处于发电形态。假如电动机间接接到电网时,机电收回的电向电网回馈,可是如许对电网有较大的影响,假如机电由变频器拖动时,因为变频器有中央储能环节,其储能是有限的,故机电发电形态时对变频器有较大的要挟。变频器在处置机电的再生发电时,有多种制动办法,如能耗制动、储能制动、回馈制动等。对能耗制动办法,机电收回的电会白白的华侈,同时能耗电阻会常常破坏;储能制动办法中储能也是有限的,一样对变频器有要挟,能量回馈是处置再生发电的好办法,又是制动的好办法。它包管了变频器的安全、节省了能量、同时加强了机电的制动功用。本文将对能量回馈的手艺成绩作一些会商。
  2、简朴的实施方案
  体系构造如下图1所示,由LC滤波、逆变块A、母线电容C、逆变块B和逆变块A的控制系统构成。
  机电普通事情在电动形态下,逆变块A作为整流用,在发电形态下,作为逆变回馈用,机电发电时,经由过程逆变块B中IGBT反并联的二极管整流,整流电压加在母线电容C上,假如发电功率较大时,母线电压就会上升,间接要挟到全部体系的安全,如许就需求启动逆变块A将过剩的能量颠末电感电容回馈到电网。电感将接受直流母线电压和电网线电压的差值,同时电感将缓冲谐波的无功功率。

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  要完成回馈制动,需求完成三方面的事情:1)检测电压何时开端回馈;2)连结回馈制动时与电网同频同相;3)回馈制动时限制回馈电流的巨细。
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  在电压检测中,次要检测直流母线电压和电网电压,检测电网电压时,普通需求思索电网的颠簸,按照变频器的中央环节所能接受的直流电压,再利用回馈制动时,电网许可向上颠簸+20%,由此在直流电压检测时,在电压值为(1.2*√2)倍的电网线电压有效值时能够启动逆变块A事情,进入回馈制动形态。
  2.2 电网频次和相位检测
  在回馈制动中,能否有效地回馈能量,枢纽是包管与电网同频、同相,而且回馈时要包管电网输出正电压时,输出负电流。其次,在回馈时要只管拔取电网线电压的高电压段,如图2所示,如许当回馈电流一按时可以获得较大的能量回馈功率。

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  设定逆变块A中的功率器件的开关形态要求与电网同步,同步旌旗灯号如图2中(B)所示,上面是一种简朴的同步旌旗灯号掌握方法,能够简朴的获得V1-V6的同步方波脉冲。

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  2.3 回馈电流的掌握
  在回馈制动中,公道的掌握回馈电流巨细也是至关重要,回馈电流的巨细必需满意能量回馈功率的要求,假如体系回馈功率小于机电在发电形态时的输出功率,在变频器的直流母线上电压就会持续降低。因为电网电压是必然的,体系回馈功率的巨细是由回馈电流的巨细决议的。另外回馈电流的巨细必需掌握在所利用的IGBT的额定范围内。
  回馈制动时,回馈电流变革速度较快,就需求接纳有用的掌握方法,普通接纳滞环电流比较法掌握,见以下框图4所示:

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  我们操纵这类回馈制动办法在新疆玛纳斯县永安煤业有限公司安装了一台380V75KW提拔负载的变频器,从现场使用看:
  回馈制动时可到达40A阁下的电流,变频器接纳滞环电流比较法回馈制动的方法,母线电压比设定的基准电压高出多少即回馈多少,当高于645V时启动回馈制动,让能量回馈到电网从而包管了变频器安全事情。经由过程检测母线电压,看不到有较大的电压颠簸。回馈到电网波形比力好,接纳恰当的LC滤波后,对电网根本形成不了净化,滤波结果较好。节能结果也较着,与工频比力,综合节电率约在30%阁下。75KW的提拔机用变频后可间接接纳一般的鼠笼式机电拖动,能够光滑的停止调速,而能够不消绕线式机电,同时鼠笼式机电价钱要比绕线式机电自制1/3阁下,因而可低落用户的投资用度,保护起来也比力便利。接纳变频调速后,抛弃了原工频用的速度段切换交换接触器及调速电阻,使工人的操纵情况大为改进,调速光滑,减轻了对电网及换挡的打击,电流变革安稳,这是原工频形态所无法相比的。
  4、结束语
  变频器假如所驱动的是提拔机类负载,变频器应具有多种制动手腕,回馈制动是主要的一种。我公司消费的风景牌提拔机公用变频器上胜利地使用了回馈制动,取得了很好的结果。回馈能量的波形必需好,回馈相位必需精确,不然回馈会对电网形成打击,手艺关键在于此。

 

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