位能负载条件下的变频调速系统设计

时间:2012-03-05来源:网络
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    图一 转子回路串电阻的调速特性          图二 交流变频调速特性
  如图所示,绕线式电动机转子回路串接电阻调速时,通过电阻的分级切换和正反转接触器切换,实现有级调速和正反转控制。其中,工作点1和工作点2为电动状态,工作点3为能耗制动状态,工作点4为再生发电机状态。
  变频调速特性为一组平行的曲线,同于变频器的频率可以连续可调,因而能够实现平滑无级调速。图二中1区为电动区,2区为再生发电区,电能回馈至变频器的直流侧,通过制动组件泄放。
三、变频器的容量选择
  提升机械采用变频器进行控制时,可以迁用鼠笼型电动机,对于原使用绕线式电动机的提升机械,可将绕线式电动机的转子短接,当作笼型电机使用。常用的电动机为YZ系列鼠笼型电动机和YZR系列绕线型电动机,这两个系列的电动机,都是以工作制S3及负载持续率40%的定额作为基准定额。电动机的额定值选定后,应选择相应的变频器容量。
  YZ和YZR系列电动机的过载力矩一般为2.2-2.8倍,为了充分发挥电动机的负载能力,提高起重设备的安全性能,采用变频器进行控制后,必须保证变频器-电动机系统具有2.2-2.8倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150%一分钟,瞬态过载力矩只能达到180%-200%,因此必须提高所适配的变频器容量,以便提高变频器-电动机系统的瞬时过载能力。
  由上述可知,只要把变频器的容量提高20%左右,即可使变频器-电动机系统的瞬时过载能力提高到2.0-2.4倍,基本满足要求。因此,应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120%以上,即把变频器的容量提高一个等级。如45KW的电动机,应配置55KW的变频器,且变频器应具有较大的过载能力,过载率在150%一分钟以上。
四、制动组件的合理选用
  如图三所示,再生发电时机械能被转换成电能,回馈到变频器直流侧的电容器上,其结果将使直流回路的电压升高,当电压升高到某一设定值(如750V),制动单元自动控制放电用开关管导通,电能向制动电阻上泄放。制动单元动作后,泄放的能量大于回馈能量,直流回路的电坟开始下降,当它下降到某一设一值(如630V),则制动单元自动控制放电用开关管关闭,停止放电。这一充电与放电过程由变频器和制动组件自动完成,维持直流回路电压在一个安全的范围之内。

  由上述可知,选择制动组件的基本原则是:
1、制动组件的最大瞬时放电能量大于等于最大瞬时回馈能量。
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关键词: 位能 负载 变频 调速系统

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