Подключение тормозного резистора
Подключение тормозного резистора к частотному преобразователю производится к клеммам встроенного тормозного ключа Pb и P+, которые смонтированы в приборах, рассчитанных на номинальную мощность до 15кВт включительно.
Тормозные резисторы устанавливают в случае значительных моментов инерции в системе. Например, грузоподъемное оборудование, сепараторы, ряд перемешивающих устройств и т.п. В случае торможения в таких устройствах вал привода продолжает вращаться из-за воздействующей на него силы инерции. Двигатель же при этом начитает работать в режиме генератора, напряжение от электродвигателя, работающего в режиме генератора, подается на выходные клеммы частотного преобразователя. В результате напряжение на шине постоянного тока растет и частотник может выйти из строя.
Возникающая при торможении проблема имеет два решения:
- подключение тормозного резистора установленной мощности и сопротивления. В случае, если привод комплектуется тормозным резистором, лишняя энергия от силы инерции поступает на его клеммы и рассеивается в виде выделяемого тепла;
- программирование частотного преобразователя на останов в режиме выбега электродвигателя. В этом случае тормозной резистор подключать не нужно, так как выходные клеммы частотника отсоединены от нагрузки, напряжение на шине уже не зависит от работы электродвигателя в режиме генератора. Справедливости ради стоит отметить, что режим останова выбегом подходит далеко не для всех применений.
Для того чтобы правильно подключить и подобрать мощность и сопротивление резистора, рекомендуется изучить информацию в соответствующем разделе руководства пользователя частотного преобразователя.
!Важное замечание! Не рекомендуется эксплуатация привода с тормозным резистором, работающем в режиме ПВ>30%, поскольку при этом происходит чрезмерный разогрев резистора, что при несоблюдении мер предосторожности может привести к пожару.
Как использовать тормозные резисторы совместно с преобразователями частоты?
Использование преобразователей частоты возможно в двух режимах:
- Режим выбега, при котором двигатель прекращает работу по инерции. При срабатывании команды STOP выходы частотника выключаются, а ротор продолжает движение еще некоторое время до полной инерционной остановки. При этом время торможения может разниться в зависимости от начальной точки нагрузки. Такой режим подходит при высоких нагрузках и, если время остановки не важно.
- Режим торможения, в котором задается время замедления. Преимущество такого метода в том, что время может быть как меньше инерционного, так и больше, в зависимости от конкретных требований. Задать период остановки можно в настройках преобразователя частоты.
При большом заданном отрезке времени частота снижается медленно, доходит до нулевой отметки, а уже затем исчезает напряжение двигателя. Суть такого режима состоит в том, что происходит не выключение, а постепенное снижение оборотов. При коротком отрезке времени, который задается оператором вручную, двигатель входит в генеральный режим с запасом электроэнергии в звене постоянного тока преобразователя не только при снижении оборотов, но и при отрицательном моменте. В таком режиме может возникнуть превышение максимально допустимых параметров, а значит необходимо увеличивать время торможения. Альтернативой увеличению времени гашения может служить применение в цепи тормозного резистора. Тормозной резистор – это прибор, на котором образуется мощность, передаваемая на мотор и далее в преобразователь при условии снижения оборотов или при полной остановке. Применяется резистор вместе с тормозным модулем, который присутствует в некоторых моделях преобразователей с низкой мощностью. Определить, есть ли в преобразователе такой модуль можно по маркировке клеммы знаком «+» или «PB». Схема подключения тормозного резистора к преобразователю представлена на рисунке справа. Бюджетные модели преобразователей с мощностью более 18,5 кВт не оснащены тормозным модулем. В таких устройствах модуль выносной и подключение осуществляется клеммами преобразователя «+» и «–». В конструкции тормозного модуля присутствуют ключевой транзистор и пороговое устройство: в случае превышения допустимых значений напряжения, транзистор открывается и излишнее напряжение оказывает влияет на тормозной резистор. Выбирать тормозной резистор и модуль нужно, опираясь на характеристики преобразователя, в особенности на мощность и условия работы. Важно: при постоянной работе тормозной резистор сильно греется. Тип преобразователей частоты, в которых отсутствует необходимость использования тормозного резистора. В таких моделях предусмотрено ограничение превышения максимального напряжения на шине постоянного тока и тормозной момент остается на одном уровне. Тормозной резистор не требуется, если одновременно используется два и более преобразователей частоты с идентичным напряжением. Тогда шины объединяются, а перенапряжение при затухании распределяется самими преобразователями. Таким образом, режим торможения постоянным током используется в случае необходимости немедленной остановки двигателя. Режим удержания в остановочном состоянии советуют применять не постоянно, так как такой метод способен вызвать значительный перегрев мотора.
Купить преобразователи частоты и другое оборудование для промышленности по доступной цене можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация». Специалисты отдела продаж помогут подобрать оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку оборудования.
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ОСНОВНЫМ ПАРАМЕТРАМ РАЗГОНА ТОРМОЖЕНИЯ, ПРИМЕНЕНИЯ ТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ И МОДУЛЕЙ EN600
Существует два вида разгона/торможения – линейный и S-образный. Если линейный закон разгона/торможения позволяет обеспечить постоянное ускорение или торможение, то S-образная кривая предусматривает плавное нарастание величины ускорения до заданного уровня в три этапа, т.о. основная сила разгоняющая или останавливающая нагрузку появляется не сразу, а нарастает постепенно, что позволяет сделать пуск/торможение еще более плавным. Разгон и торможение по S-кривой часто применяется для таких механизмов как транспортёры, лифты и т.д.
Сегмент 3 — настраивается параметром F01.21
Сегмент 2 — определяется автоматически, линейное увеличение частоты
Сегмент 1 — настраивается параметром F01.22
Сегмент 3 — настраивается параметром F01.23
Сегмент 2 — определяется автоматически, линейное снижение частоты
Сегмент 1 — настраивается параметром F01.24
При настройке следует учитывать, что чем меньше время разгона тем больше пусковые токи и чем меньше время торможения тем больше ЭДС самоиндукции (генерация).
F01.17 – Время разгона в секундах — время за которое частота изменяется от нуля до верхнего предела;
F01.18 – Время торможения в секундах — время за которое частота изменяется от верхнего предела до нуля;
F01.20 — Выбор режима разгона/торможения: 0 – Линейный; 1 — S-образный;
Для S-образного режима.
Настройка сегментов для S-образного режима производится при соблюдение требования F01.21+F01.22≤90% и F01.23+F01.24≤90%:
F01.21 — Время разгона по S-кривой на начальном сегменте tРН в процентах (10-50%) от времени разгона t1. Рассчитывается по формуле tРН/t1*100%;
F01.22 — Время разгона по S-кривой на конечном сегменте tРК в процентах (10-70%) от времени разгона t1. Рассчитывается по формуле tРК/t1*100%;
F01.23 — Время торможения по S-кривой на начальном сегменте tТН в процентах (10-50%) от времени торможения t2. Рассчитывается по формуле tТН/t2*100%; F01.24 — Время разгона торможения S-кривой на конечном сегменте tТК в процентах (10-70%) от времени торможения t2. Рассчитывается по формуле tТК/t2*100%.
2. Увеличение крутящего момента в V/f-режиме управления
Для постоянного момента нагрузки поддерживается отношение U/f = const, и по сути обеспечивается постоянство максимального момента двигателя. Но на малых частотах, начиная с некоторого значения частоты, максимальный момент двигателя начинает падать. Для компенсации этого и для увеличения пускового момента используется повышение уровня напряжения питания.
Существует два варианта управления увеличением крутящего момента двигателя в V/f-режиме: Ручной — Напряжение усиления имеет постоянную величину, но на малых нагрузках часто происходит 3 магнитное насыщение двигателя, если величину повышения момента установить намного большей, чем требуется это может привести к перегреву двигателя из-за избытка энергии; Автоматический — Усиление момента меняется при изменении тока статора двигателя, при повышении тока статора от номинального значения производится автоматическое увеличение напряжения.
Ручной режим
Uдоб.=Порог увеличения напряжения в %/100*Uдвигателя номинальное, т.о. вводится статическая константа.
Автоматический режим
Uдоб.=Порог увеличения напряжения в %/100*Uдвигателя номинальное*Текущий выходной ток ПЧ/Номинальный ток ПЧ.
При необходимости усиления момента двигателя на низкой частоте рекомендуется использовать автоматический режим по причине наличия зависимости от выходного тока ПЧ, следовательно исключается возможность магнитного насыщения двигателя и работы обмоток при номинальной нагрузке в условиях избытка энергии.
F03.01 — Режим увеличения крутящего момента: 0-Ручной, 1-Автоматический;
F03.02 — Порог напряжения для увеличения момента в процентах (0-12%) от номинального напряжения ПЧ. Рассчитывается по формуле — Uдоп./Uном.ПЧ*100%;
F03.03 — Верхнее ограничение частоты в процентах, до которой будет увеличивается крутящий момент (0- 100%) от верхнего ограничения частоты ПЧ (F01.11), до которой будет увеличивается крутящий момент. Рассчитывается по формуле – fогр./F ПЧ*100%.
3. Режимы запуска двигателя
3.1. Запуск с пусковой частоты
При получении команды запуска после прохождения предстартовой задержки частотный преобразователь запускается с значения пусковой частоты и поддерживает её в течение заданного времени. По умолчанию значение пусковой частоты и время его поддержания равны 0, т.е. происходит пуск по U/f характеристике от нулевой частоты, что в большинстве случаев удовлетворяет условиям применения. Режим запуска с пусковой частоты может потребовать дополнительной настройки в случае значительного пускового момента нагрузки. Чтобы правильно обеспечить требуемый пусковой момент, необходимо правильно задать пусковую частоту и время ее удержания, следует учитывать, что если значение настройки слишком велико, возможно возникновение слишком высокого тока. Режим запуска с пусковой частоты
3.2. Сначала торможение постоянным током, затем запуск с пусковой частоты
Сначала производится торможение постоянным током с заданной величиной в течение определенного времени. После этого частотный преобразователь запускается с значения пусковой частоты и поддерживает её в течение заданного времени. Режим применим для малоинерционных нагрузок, подверженной воздействию внешних сил приводящих отключенный двигатель в движение, т.е. перед запуском двигателя необходимо остановить естественное вращение для исключения перенапряжения или большой величины пускового тока.
3.3. Запуск с поиском скорости вращения вала двигателя
Режим применим для нагрузок с большой инерцией. Обычно данный режим используется при перезапуске после пропадания питания, ошибки в режиме самовосстановления и т.п. (в данной инструкции не описывается).
При настройке следует учитывать, что чем меньше время разгона тем больше пусковые токи.
F01.17 – Время разгона в секундах — время за которое частота изменяется от нуля до верхнего предела;
F02.00 — Режим запуска: 0 — Запуск с пусковой частоты, 1 — Сначала тормоз постоянным током, после чего запуск с пусковой частоты, 2 — Запуск с поиском скорости вращения вала двигателя; Дополнительные настройки.
F02.01 — Время задержки перед запуском в секундах;
F02.02 — Пусковая частота от 0 до10 Гц;
F02.03 — Время удержания пусковой частоты в секундах; Для режима «Сначала торможение постоянным током, затем запуск с пусковой частоты».
F02.04 — Величина постоянного тока в режиме торможения перед запуском в процентах (0-100%) от номинального тока ПЧ;
F02.05 — Время торможения постоянным током при запуске в секундах.
4. Режимы остановки двигателя
4.1.Остановка с заданным замедлением
После получения команды остановки преобразователь понижает выходную частоту от текущей до минимальной частоты согласно заданному времени торможения и остановится при выходной частоте 0Гц.
4.2.Остановка на выбеге
После получения команды остановки преобразователь отключает свои выходы и двигатель замедляется в соответствии с инерцией механизма и моментом сопротивления.
4.3.С заданным замедлением и торможение постоянным током
Торможения постоянным током можно использовать только в установках с нечастым режимом торможения и только в тех случаях, когда отсутствует нагрузка, способная перевести электрический двигатель в генераторный режим, при котором велика вероятность перегрева двигателя и аварийное отключение.
После получения команды остановки преобразователь частоты понижает выходную частоту согласно заданному времени торможения. По достижении частоты торможения постоянным током по истечении времени паузы перед торможением частотный преобразователь включает режим торможения 5 постоянным током. Так же существует возможность применять дополнительное торможение постоянным током – вторая стадия торможения (применяется в специальных случаях для плавного торможения и занимает более длительное время, но уменьшает, нагрев двигателя).
При настройке следует учитывать, что чем меньше время торможения и больше инерция механизма тем больше ЭДС самоиндукции (генерация), что может потребовать применения внешнего тормозного модуля и/или тормозного резистора.
F01.18 – Время торможения в секундах — время за которое частота изменяется от верхнего предела до нуля;
F02.11 — Режим остановки: 0 — Остановка с заданным замедлением; 1 — Остановка на выбеге; 2 — С заданным замедлением и торможение постоянным током;
F02.14 — Частота срабатывания торможения постоянным током от 0 до 15 Гц;
F02.15 — Время задержки срабатывания торможения постоянным током в секундах;
F02.16 — Ток торможения постоянным током в процентах (0-100%) от номинального тока ПЧ;
F02.17 — Время торможения постоянным током в секундах;
F02.18 — Дополнительный ток торможения постоянным током в процентах (0-100%) от номинального тока ПЧ;
F02.19 — Время дополнительного торможения постоянным током в секундах.
5. Режим потребления энергии при остановке двигателя
5.1. Тормозной резистор
При торможении скорость торможения двигателя может быть ниже скорости снижения частоты с выхода частотного преобразователя из-за высокой инерции нагрузки. При этом процессе будет генерироваться дополнительная энергия в двигателе и приводить к росту напряжения на шине постоянного тока. Если не использовать функцию ограничения напряжения на шине постоянного тока, то привод отключится из-за ошибки перенапряжения на шине постоянного тока.
Тормозной резистор применяется для быстрого понижения скорости или торможения двигателя, особенно, если двигатель работает с большим инерционным моментом. При торможении асинхронный двигатель работает в режиме генератора, его отдаваемая электрическая энергия способна вызвать перенапряжение в сети постоянного тока, для гашения этого эффекта применяют тормозные резисторы. Так же использование тормозных резисторов позволяет при понижении энергопотребления уменьшить нагрев электродвигателя. Наиболее часто преобразователи частоты работают в грузоподъемных машинах и оборудовании (работа в режиме торможения 50% от общего времени работы). Важно учитывать и легкий режим работы (работа в режиме торможения 10% от общего времени работы), он характерен для конвейеров или дымососов.
За порядок подключения и отключения тормозного резистора отвечает тормозной модуль. В серии частотных преобразователей EN600 тормозной модуль встроен у следующих моделей: EN600-2S0037; 6 EN600-4T0007G/0015P; EN600-4T0015G/0022P; EN600-4T0022G/0037P; EN600-4T0037G; EN600-4T0055P; EN600-4T0055G/0075P; EN600-4T0075G/0110P; EN600-4T0110G/0150P; EN600-4T0150G/0185P. В данных моделях тормозной резистор подключается между клеммами «PВ» и «+». Остальные модели не предусмотрены для непосредственного подключения тормозного резистора к частотному преобразователю и предполагают использование при необходимости внешнего тормозного модуля.
Подбор тормозных резисторов для ПЧ со встроенным тормозным модулем осуществляется в соответствии с нижеприведенной таблицей.
| Модель преобразователя частоты | Сопротивление тормозного резистора, Ом | Мощность ТР при работе в режиме торможения 50% от общего времени работы, кВт | Мощность ТР при работе в режиме торможения 10% от общего времени работы, Вт |
|---|---|---|---|
| EN600-2S0037 | ≥30 | ≥5 | ≥1000 |
| EN600-4T0007G/0015P | ≥300 | ≥1 | ≥250 |
| EN600-4T0015G/0022P | ≥300 | ≥1 | ≥250 |
| EN600-4T0022G/0037P | ≥300 | ≥1 | ≥250 |
| EN600-4T0037G | ≥125 | ≥2 | ≥400 |
| EN600-4T0055P | ≥125 | ≥2 | ≥400 |
| EN600-4T0055G/0075P | ≥80 | ≥3,8 | ≥750 |
| EN600-4T0075G/0110P | ≥80 | ≥3,8 | ≥750 |
| EN600-4T0110G/0150P | ≥50 | ≥5 | ≥1000 |
| EN600-4T0150G/0185P | ≥40 | ≥7,5 | ≥1500 |
- Устанавливать тормозные резисторы сопротивлением меньше указанного в таблице для соответствующего номинала частотного преобразователя, это может привести к повреждению силовой схемы устройства.
- Производить подключение тормозного резистора к другим клеммам, кроме клемм «PВ» и «+».
F02.22 — Включение режима потребления энергии при торможении (тормозной резистор): 0 – Выключен, 1 – Включен;
F02.23 — Уровень напряжения на шине постоянного тока для использования тормозного модуля в процентах (115-145%) от номинального напряжения на шине постоянного тока (отображаемый параметр С- 01 в режиме ожидания);
F02.24 — Количество используемой энергии при торможении (резистор) в процентах (0-100%) — при более высоком значении более высокая нагрузка на тормозной модуль и более сильный эффект торможения, но при неустойчивом напряжении на шине постоянного тока во время торможения необходимо настроить параметр в соответствии с характеристиками используемого модуля и тормозного резистора.
F19.13 — Уровень напряжения на шине постоянного тока для включения защиты от перенапряжения в процентах (120-150%) от номинального напряжения на шине постоянного тока.
Разница между F19.13 и F02.23 должна составлять 1-5%, при этом F19.13 > F02.23.
5.2.Внешний тормозной модуль
Тормозной модуль это дополнительное устройство подключаемое к клеммам «+» и «-» шины постоянного тока преобразователя частоты для управления тормозными резисторами при динамическом торможении асинхронного двигателя.
Модули имеют максимальную нагрузочную способность, т.о. при использовании с частотными преобразователями большой мощности несколько тормозных модулей меньшей мощности подключают параллельно.
Следует учитывать, что тормозные модули требуют предварительной настройки уровня срабатывания от напряжения на шине постоянного тока и на некоторых моделях требуется установка статуса «Ведущий»/«Ведомый» при параллельном подключении нескольких модулей, в связи с этим перед включением и использованием необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией пользователя на используемый модуль.
Ниже приведена таблица по подбору тормозных модулей для частотных преобразователей серии EN600
| Мощность двигателя, кВт | Модель тормозного модуля | Общая мощность тормозного резистора для одного модуля, кВт | Общее сопротивление тормозного резистора для одного модуля, Ом | Количество комплектов тормозных модулей с резисторами, шт |
|---|---|---|---|---|
| 18,5 | 4030 | ≥4,8 | ≥32 | 1 |
| 22 | 4030 | ≥4,8 | ≥27,2 | 1 |
| 30 | 4030 | ≥6 | ≥20 | 1 |
| 37 | 4045 | ≥9,6 | ≥16 | 1 |
| 45 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 1 |
| 55 | 4030 | ≥6 | ≥20 | 2 |
| 75 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 2 |
| 90 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 3 |
| 110 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 3 |
| 132 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 4 |
| 160 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 4 |
| 200 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 5 |
| 220 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 5 |
| 250 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 6 |
| 280 | 4045 | ≥9,6 | ≥13,6 | 7 |
- Устанавливать тормозные резисторы с общим сопротивлением меньше указанного в таблице для соответствующего номинала двигателя, это может привести к повреждению силовой схемы устройства.
- Производить подключение тормозного модуля к другим клеммам, кроме клемм «+» и «-»
F19.13 — Уровень напряжения на шине постоянного тока для включения защиты от перенапряжения в процентах (120-150%) от номинального напряжения на шине постоянного тока.
Разница между F19.13 и установленного в модуле напряжения срабатывания в % от номинального напряжения на шине постоянного тока ПЧ должна составлять 1-5%.
5.3.Подбор эквивалента тормозного резистора
Тормозной резистор большой мощности конструктивно представляет из себя блок с соединенными последовательно или параллельно несколькими одинаковыми резисторами меньшего номинала. Ниже для примера рассмотрим подбор вариантов тормозного резистора для подключения к одному модулю из комплекта используемому с двигателем 75 кВт.
Требуемый тормозной резистор согласно табличных данных 13,6 Ом; 9,6 кВт фактически представляет из себя блок резисторов, схема которого изображена ниже:
При отсутствие резисторов требуемой мощности можно подобрать эквивалент из имеющихся не превышая предельных табличных характеристик:
Схема эквивалентного блока резисторов без изменения тормозного момента, но имеющим небольшой запас по мощности
Схема эквивалентного блока резисторов с незначительным уменьшением тормозного момента и имеющим небольшой запас по мощности
Тормозной резистор — принцип действия
Компоненты электрической цепи
Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 13.2k. Опубликовано 29.05.2020
В статье рассказано какие существуют типы тормозных резисторов. Указаны их основные характеристики. Описан принцип действия, этапы расчета, а также даны советы по подключению.
Назначение тормозного резистора для преобразователя частоты, расчет
Принцип работы тормозного резистора
Устройство
Тормозной резистор – это элемент электрического аппарата механизма с большой инерционной массой. При динамическом торможении он поглощает излишне выделяемую электрическую энергию и конвертирует в тепловую.
При снижении или увеличении скорости, кинетическая энергия двигателя превращается в электрическую и оказывает воздействие на клеммы преобразователя частоты (ЧП). Такой эффект может вызвать перегрузку с последующим отключением частотника. Чтобы погасить избыток энергии и преобразовать мощность в тепло, в машинах и механизмах, используют тормозной резистор для частотного преобразователя.
Для чего используется
Тормозной резистор (ТР) используется если:
- существует потребность механизма в более эффективном торможении;
- нужно исключить ошибки, вызванные перенапряжением, возникшим при подключении мотора к увеличенной нагрузке;
- необходимо обеспечит устойчивую работу электродвигателя в подъемном механизме.
Типы тормозных резисторов
Существует два вида тормозных резисторов, отличающихся материалом корпуса:
- Алюминиевые;
- Керамические.
По сравнению с керамическими, алюминиевые резисторы больше используются в погрузочно-разгрузочных машинах и агрегатах (ленточный конвейер, башенный кран). Они удобные, аккуратные, «упакованные» в оболочку. Их можно прикрепить на теплопроводное основание. Для увеличения теплосъема можно помещать в теплоотводящую жидкость. Но в цене они дороже керамических.
Также резисторы различают по типу заявленной мощности. При выборе нужно ориентироваться на два основных показателя: сопротивление R и рассеиваемую мощность P.
Для лучшего сочетания некоторые резисторы собирают блоками из нескольких штук. При этом номиналы у всех в комплекте должны быть одинаковыми. Если прибор с подходящей мощностью отсутствует, то создают последовательное или параллельное соединение и подключают таким образом.
Резисторные блоки подключают напрямую при помощи тормозного модуля. Все зависит от того, какой преобразователь используется. Если процесс торможения занимает больше времени чем требуется, рекомендуется выполнить проверку ТР на наличие больших токов. Поэтому рекомендуется выбирать ТР с увеличенной номинальной мощностью, нежели указано в инструкции.
Механизмы, работа которых напрямую связана с электродвигателем, достаточно будет стандартного сопротивления тормозного резистора. Для более крупных машин сопротивление подбирается исходя из длительности и особенностей тормозного процесса.
Справка! Напряжение звена постоянного тока при замыкании тормозного ключа составляет 760 вольт.
Основные характеристики тормозных резисторов
Характеристики резисторов должны отвечать параметрам электропривода, типу частотного преобразователя, режимам пуска и эксплуатации двигателя. Тормозные резисторы выбирают:
- По циклу торможения;
- Числу фаз;
- Номинальному напряжению;
- Максимальной и номинальной мощности;
- Сопротивлению;
- Классу защиты;
- Режиму работы электродвигателя.
Расчет делают на стадии проекта электрического привода или при модернизации.
Читайте также: Условные обозначения на электрических схемах
Циклы торможения
Динамическое торможение – рассеивание энергии двигателя на блоке резисторов, подключенном к шине постоянного тока на преобразователе частот.
Различают три вида торможения:
- Резистивное – направление энергии торможения от двигателя к подключенному резистору;
- Переменным током – энергия торможения распределяется путем изменения состояний потерь в двигателе;
- Постоянным током – энергия действует в качестве сигнала индукционного торможения.
Циклы торможения различаются на низко инерционные (НИ) – 10% и высоко инерционные (ВИ) – 40%. Резисторы с НИ циклом используются в бытовых электрических приборах (вентиляторы) а с ВИ циклом в подъемно-транспортных механизмах (краны, лифты, подъемники).
Число фаз, номинальное напряжение
По числу фаз ТР делятся на одно и трехфазные. Главное различие в величине напряжения. К первым можно отнести электрические приборы с напряжением 220-240 вольт. Вторые рассчитаны на использование механизмов с напряжением 380-480 вольт. Трехфазные, при соблюдении техники безопасности и правил подключения, могут применяться и в машинах с меньшим напряжением.
Максимальная и номинальная мощность
При выборе тормозного резистора нужно основываться на номинальную мощность. Производитель указал параметр в инструкции, как расчетную величину на протяжении эксплуатации прибора. Максимальная мощность также указана в характеристиках, но постоянная работа в «авральном» режиме приведет к преждевременному износу и поломке изделия. Показатели мощности колеблются в пределах от 0,2 до 50 кВт. Если необходимо обеспечить мощность свыше 50 киловатт, то путем параллельного подключения нескольких ТР, можно достичь показателя в 450-500 кВт.
Важно! Если в выходном транзисторе произошло короткое замыкание, то преобразователь частоты нужно отключить от сети с помощью выключателя. Это предотвратит рассеяние мощности в тормозном резисторе.
Сопротивление
В зависимости от скорости торможения, определяют величину сопротивления. Если сопротивление больше, то время торможения меньше. И наоборот. Показатели от 2 до 180 Ом. Сопротивление присоединяют к клеммам преобразователя частоты и к разъемам «вход» внешнего тормозного прерывателя. В зависимости от мощности частотника, происходит подбор номинального сопротивления. Сопротивление цепи выбранного тормозного резистора не должно превышать рекомендованного значения.
Внимание! Если резистор будет с повышенным омическим сопротивлением, то возникнет вероятность автоматического отключения преобразователя частоты.
Класс защиты
Класс защиты IP — система степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды. Маркируется международным знаком IP и двух цифр после него.
Первая цифра – попадание твёрдых предметов
| Диаметр — 0 | нет защиты | |
| 1 | > 50 мм | большие поверхности тела, нет защиты от сознательного контакта |
| 2 | > 12,5 мм | пальцы и подобные объекты |
| 3 | > 2,5 мм | инструменты, кабели и т.п. |
| 4 | > 1 мм | большинство проводов, болты и т.п. |
| 5 | пылезащищённое | некоторое количество пыли может проникать внутрь, однако это не нарушает работу устройства. |
Вторая – защита от воды
| — | нет защиты | |
| 1 | вертикальные капли | вертикально капающая вода не должна нарушать работу устройства |
| 2 | вертикальные капли под углом до 15° | вертикально капающая вода не должна нарушать работу устройства, если его отклонить от рабочего положения на угол до 15° |
| 3 | падающие брызги | защита от дождя. Вода льётся вертикально или под углом до 60° к вертикали |
| 4 | брызги | защита от брызг, падающих в любом направлении |
| 5 | струи | защита от водяных струй с любого направления |
| 6 | морские волны | защита от морских волн или сильных водяных струй. Попавшая внутрь корпуса вода не должна нарушать работу устройства |
| 7 | кратковременное погружение на глубину до 1м | при кратковременном погружении вода не попадает в количествах, нарушающих работу устройства. Постоянная работа в погружённом режиме не предполагается |
| 8 | длительное погружение на глубину более 1м | полная водонепроницаемость. Устройство может работать в погружённом режиме |
Режим работы электродвигателя
У электродвигателей есть два режима работы: двигательный и тормозной.
Двигательный режим – преобразование электрической энергии в механическую. Тормозной – поглощение механической энергии и преобразование ее в электрическую.
Чтобы остановить работающий электродвигатель существует два способа. Когда остановка происходит по инерции – режим выбега. После подачи сигнала отключения на ЧП, ротор электромотора вращается по инерции. Когда идет процесс управляемого замедления – это режим торможения. При таком режиме время замедления пользователь настраивает сам.
Как правильно рассчитать тормозной резистор для частотного преобразователя
Исходные данные: номинальное напряжение, мощность, частота вращения электродвигателя, момент инерции, время остановки и т.д.
Этапы расчета
Расчет делается в несколько этапов:
- Определение максимального момента торможения:
где n 1 – начальная скорость замедления;
n 2 – конечная скорость замедления;
J – сумма моментов инерции на валу;
t – проектное время замедления.
- Расчет механической мощности:
где М – максимальный момент торможения.
- Вычисление электрической мощности:
где к – коэффициент уменьшения нагрузки.
- Расчет максимального тормозного сопротивления:
где U – напряжение звена постоянного тока;
Р – электрическая мощность торможения.
- Определение мощности добавочного сопротивления:
Справка! Если передаточный механизм не включен в состав электропривода, значение КПД редуктора считается равным единице.
Советы по подключению тормозного резистора
Существует два способа подключения:
- Внутренний, когда резистор располагается внутри преобразователя частот;
- Внешний, через прерыватель, подключенный к шине внутри преобразователя.
На выбор подключения влияют конструктивные особенности конкретного агрегата и мощность преобразователя частоты. Первый способ подходит для ЧП до 30 кВт. Второй предназначен для более мощных.
Несколько советов по подключению:
Перед началом работ измерьте напряжение на клеммах.
Обесточьте силовой модуль.
Соблюдайте правила монтажа, во избежание замыкания.
Обеспечьте сохранность кабеля от механических повреждений.
Используйте кабель с двойной изоляцией.
Прокладывайте в раздельных каналах или трубах.
Применять соединительные кабели длиной не более 100 метров при допустимом сечении вывода – 35 мм².
При выборе резистора следует начать с требований, предъявляемых процессом. Изучить технические характеристики. Рассмотреть специально для конкретного применения. В некоторых случаях решением может быть сочетание последовательного и параллельного соединения.