주파수 변환기에서 브레이크 저항의 작동 원리

실제 작업에서 속도 변환기는 종종 모터 속도를 자주 변경하고 시작 및 지속적으로 중지됩니다. 이러한 작업 환경은 작업 회로의 전류가 지속적으로 변경되고 역전 전압이 나타납니다. 합리적인 회로 설계가 만들어지지 않으면 종종 제어 장비에 돌이킬 수없는 손상을 유발합니다!

부드러운 속도 조절, 광장 및 소규모 시작 전류의 장점으로 인해 최근 몇 년 동안 운동 속도 조절에 가변 주파수 속도 조절이 널리 사용되었습니다. 생산에서, 초안 초안 팬과 같은 많은 관성이있는 장비, 빠른 주파수 감소 또는 종료는 컨버터의 과전압 보호가 작동하게되어 빈번한 장비 종료가 발생합니다. 이 기사는 3 상 비동기 모터 및 주파수 변환기의 작동 원리에서 시작하여 이러한 산업 환경에서 브레이크 저항의 적용을 간략하게 설명합니다.

1 3 상 비동기 모터의 속도 조절 원리

3 상 비동기 모터는 회전 자기장을 생성하기 위해 3 상 교류 전류에 연결됩니다. 회전 자기장은 로터 폐쇄 도체를 절단하여 유도 된 전류를 생성합니다. 로터 전류는 고정자 자기장과 상호 작용하여 전자기력을 생성하여 로터를 회전시킵니다. 우리는 동기 속도를 n 0로 표시되는 회전 자기장의 속도로 정의합니다. 로터 출력 속도는 N입니다. 자기장의 동기 속도에 대한 동기 속도와 로터 속도의 차이의 비율을 슬립 속도 S라고하며, F는 전력 주파수이며, P는 모터 극 쌍의 수입니다.

동기 속도 : n {{{0}} f/p, 슬립 속도 : s=(n 0- n)/n0, 모터 속도 : n =60 f/p (1- s)

위의 공식으로부터, 전력 주파수, 극 쌍 수 및 슬립 속도를 변경하면 운동 속도를 변경하는 목적을 달성 할 수 있습니다. 그러나 실제로 일반 모터가 공장을 떠나면 극 쌍 수와 슬립 속도가 고정되며 전력 주파수를 변경함으로써 만 스티플 속도 조절을 달성 할 수 있습니다.

1 인버터 구조의 원리

1.1 인버터는 주 회로와 제어 회로로 구성됩니다.

주 회로는 전력 주파수 변환 부분이며 주로 세 부분으로 구성됩니다. 여기에는 산업 주파수를 DC 전력으로 변환하는 "정류기", 전압 맥동을 흡수하는 "필터 회로"및 DC를 AC로 변환하는 "인버터"가 포함됩니다. 제어 회로는 주 회로에 제어 신호를 제공하는 회로입니다. 작동, 감지, 속도 감지, 구동 및 보호와 같은 회로가 포함됩니다.

1.2 인버터의 메인 회로의 작동 원리에 중점을 둡니다.

1.2.1 정류 회로 vd 1- vd6 3 단계 브리지 전파 정류기 회로를 형성합니다.

1.2.1 필터 회로. 정류 전압은 맥동 전압이며, 필터 커패시터 CL은 필터링 역할을합니다. 에너지 저장 커패시터가 크기 때문에 전원이 연결되면 커패시터의 전압이 0입니다. 따라서, 필터 커패시터 CL의 충전 전류는 전원 온 순간에 매우 큽니다. 과도한 전류는 정류기 튜브를 손상시킵니다. 충전 전류를 제한하기 위해 충전 저항 RS는 정류기 브리지의 전원 온 순간에 직렬로 연결됩니다. CL이 어느 정도 충전되면 Bypass Switch KS Short-Circuits Rs.

1.2.3 인버터 회로. V 1- v6으로 구성된 인버터 브리지는 조절 가능한 주파수와 진폭으로 DC 전원을 AC 전원으로 반전시킵니다. 프리 휠링 다이오드 d 1- d6은 반응성 전류가 DC 전원 공급 장치로 돌아갈 수있는 채널을 제공합니다. 모터가 제동 상태에있을 때, 재생 된 전기 에너지는 d 1- d6을 통해 DC 회로로 돌아옵니다. v 1- v6의 반전 과정은 동일한 브리지 암의 두 인버터 튜브가 번갈아 켜지고 꺼져 있고 d 1- d6도 통근 과정에서 경로를 제공하기 위해 필요하다는 것입니다.

1.2.4 에너지 저장 및 제동 회로. 인버터 튜브 v 1- v6가 OFF 상태에서 꺼짐 상태로 전환 할 때마다 C 극과 E 극 사이의 전압이 거의 0 v에서 DC 전압 값 UD로 상승하기 때문에 과도하게 높은 전압이 인버터 튜브에 손상 될 수 있습니다. 에너지 저장 커패시터 C1 및 C2의 역할은 v 1- v6이 꺼질 때 전압 성장 속도를 줄이는 것입니다. 모터가 감속 될 때, 로터 속도는 현재 동기 속도를 초과하고 발전 상태에있을 수 있습니다. 시스템의 운동 에너지는 버스 바로 공급되어 전압이 증가하고 인버터를 손상시킬 수도 있습니다. 제동 저항 RB는 에너지 의이 부분을 소비하는 데 사용됩니다.
2. 3 상 비동기 모터의 속도 조절 원리

3 상 비동기 모터는 회전 자기장을 생성하기 위해 3 상 교류 전류에 연결된다. 회전 자기장은 로터 폐쇄 도체를 절단하여 유도 된 전류를 생성합니다. 로터 전류는 고정자 자기장과 상호 작용하여 전자기력을 생성하여 로터를 회전시킵니다. 우리는 동기 속도를 n 0로 표시되는 회전 자기장의 속도로 정의합니다. 로터 출력 속도는 N입니다. 자기장의 동기 속도에 대한 동기 속도와 로터 속도의 차이의 비율을 슬립 S라고하며, F는 전원 공급 주파수이며, p는 모터 폴 쌍의 수입니다.

동기 속도 : n {{{0}} f/p, slip : s=(n 0- n)/n0, 모터 속도 : n =60 f/p (1- s)

위의 공식에서 전원 공급 장치 주파수, 극 쌍 수 및 슬립 속도를 변경하면 모터 속도를 변경하는 목적을 달성 할 수 있습니다. 그러나 실제로는 일반 모터가 공장을 떠나면 극 쌍 수와 슬립 속도가 고정되며 전원 공급 장치 주파수를 변경함으로써 만 스티플 속도 조절을 달성 할 수 있습니다.

3 발전 모터 피드백 에너지 및 인버터 브레이크 장치의 역할

유도 된 드래프트 팬의 가변 주파수 속도 조절에서, 프로세스가 모터가 감속하고 빠르게 중지 해야하는 경우, 모터의 동기 속도는 인버터의 출력 주파수에 따라 감소하지만 이러한 하중의 큰 관성으로 인해 모터의 로터 속도를 즉시 감소시킬 수 없습니다. 동기 속도가 로터 속도보다 작 으면 모터 샤프트의 토크 출력이 제동 토크가되어 모터의 속도가 줄어 듭니다. 이때 모터는 발전 상태가되고 재생 된 전기 에너지는 DC 회로로 공급됩니다. DC 회로의 전기 에너지는 전력 그리드로 피드백 할 수 없기 때문에 전력이 제한된 인버터의 저항 흡수에만 의존하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 전하가 축적되면 전압이 지속적으로 상승하고 과도한 전압은 내부 부품을 손상시킵니다. 인버터의 안전을 보장하기 위해 내부 과전압 보호가 활성화되어 인버터가 중지됩니다. 이러한 산업 환경에서 인버터의 안정적인 작동을 유지하려면 모터 전력 제동 상태의 전기 에너지 공급 물을 소비해야합니다.

인버터의 DC 버스에 제동 저항 장치를 설치함으로써 재생 된 전기 에너지는 빠른 속도 감소 또는 주차를 달성하기 위해 열 에너지 형태로 소비됩니다. 제동 장치와 제동 저항이 포함됩니다. 브레이크 장치의 기능은 DC 회로의 전압 UD가 지정된 한계를 초과 할 때 브레이크 저항을 연결하여 전기 에너지가 저항을 통해 열 형태로 방출되도록하는 것입니다. 브레이크 저항 장치는 내장과 외부의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 전자는 저전력을 가진 일반 목적 인버터, 즉 그림 1의 점선 상자에 표시된 부분에 적합합니다. 인버터의 작은 내부 공간과 제한된 열 소산 조건으로 인해 후자는 더 큰 전력 인버터 또는 제동에 대한 특별한 요구 사항이있는 작업 조건에 적합합니다.

작업 조건이 변경되면 모터가 발전 상태에 있고 에너지는 DC 회로로 페이스를 공급하여 버스 전압이 브레이크 유닛의 전도 값으로 증가하고 브레이크 저항을 통한 전류는 열 에너지의 형태로 소비되며, 모터 속도가 감소하며 버스 전압도 감소합니다. 버스 전압이 브레이크 장치를 끄는 값으로 떨어지면 브레이크 장치의 전력 튜브가 차단되고 브레이크 저항을 통한 전류는 전류가 흐르지 않습니다. 브레이크 유닛은 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위해 반복적으로 켜고 끄면 버스 전압의 균형을 유지합니다.

4 생산에서 브레이크 저항 장치의 적용

석탄 화학 플랜트에서 플래시 스팀 회복에는 2 개의 18.5kW 가변 주파수 모터가 장착 된 2 개의 유도 초안 팬이 필요하며 속도는 2 개의 주파수 변환기로 제어됩니다. 사용 중에, 입구 압력 불안정성으로 인해 안정적인 생산을 보장하기 위해 주파수 변환기의 출력 주파수는 광범위한 변화에 있으며, 종종 주파수를 빠르게 줄여야합니다. 주파수 변환기는 큰 용량을 가지며 관성 부하이므로 주파수 변환기의 빠른 주파수 감소는 주파수 변환기의 DC 버스가 매우 짧은 시간 내에 허용 값을 초과하는 펌프 업 전압을 형성하게하며 보호 동작이 활성화됩니다. 주파수 변환기는 자주 멈추고 안정적인 작동을 보장 할 수 없으므로 생산에 심각한 영향을 미칩니다. 이 생산 문제는 브레이크 장치와 브레이크 저항을 추가하여 해결되었습니다.

브레이크 저항 장치를 추가함으로써, 피드백 전기 에너지는 브레이크 저항의 열 에너지 형태로 소비되므로 주파수 변환기가 큰 관성 부하, 빠른 주파수 감소 또는 빠른 주차를 구동하는 주파수 변환기로 인한 보호 작용으로 인한 불안정성을 해결합니다. 가변 주파수 속도 조절이 산업 생산에 더 널리 사용됩니다.