Układy i oporniki hamujące
w przetwornicach
częstotliwości
Zasady stosowania i doboru
M
3 ~
SilnikFalownik
Obwód pośredni
prądu stałego
Prostownik
Przepływ energii w czasie hamowania
Wbudowany lub zewnętrzny układ hamowania Energia:
kinetyczna,
potencjalna
Obciążenie
Przy prędkości
nadsynchronicznej
silnik pracuje jako
generator
Obciążenie zwraca
zmagazynowaną w
nim energię,
napędzając silnik
Prąd generowany
przez
asynchroniczny
generator przepływa
do obwodu
pośredniego DC
przez diody zwrotne
falownika
Kondensatory w
obwodzie pośrednim
są ładowane. Jeśli
osiągnięty zostanie
pewien poziom
napięcia, otwiera się
tranzystor
hamowania i
kondensatory się
rozładowują
Hamowanie w napędzie z
przetwornica częstotliwości
Zwrot energii z silnika
•
Rzeczywiste hamowanie (wózek, podajnik itp.)
zadane: masa, moment bezwładności,
różnica prędkości
czas lub droga hamowania
•
Ruch jednostajny z wytracaniem energii
(np.dźwig z przeciwwagą)
zadane: zwykle tylko moc lub prąd silnika,
czas jazdy
•
Zrzut obciążenia (prasa)
Ważne: parametry punktu
pracy (U/f)
PR.3
PR. 19
Częstotliwość wyjściowa
Napięcie wyjściowe
Ustawienie częstotliwości bazowej i napięcia bazowego charakterystyki U/f
Bezwzględnie należy zadać prawidłową wartość liczbową napięcia w Pr. 19
Pr: 19 Ust. fabr. 8888 Jedn.: V
Nazwa: Napięcie przy częstotliwości bazowej (max.
napięcie wyjściowe)
Zakres: 0-1000 / 8888 (95%) / 99999(100%)
Nasycenie obwodu magnetycznego
Charakterystyka magnesowania silnika B=f (H)
B
H
Cykl hamowania
Cykl hamowania
Parametry hamowania
•
Energia, zwracana przez silnik:
E
h
= J Δω
2
/ 2 lub E
h
= m Δv
2
/ 2
•
Średnia moc w czasie ciągłego hamowania:
P
h
= E
h
/ t
1
•
Wartość średnia w czasie cyklu hamowania
P
śr
= E
h
/ T = P
h
/ %ED => moc średnia opornika
Parametry hamowania
•
I
max
= P
max
/ U
h
=> wybór układu hamującego (lub
weryfikacja modelu przetwornicy!)
•
R
max
= U
h
2
/ P
max
=> wybór opornika
•
R
min
=> określony w danych technicznych
przetwornicy lub układu hamującego
FR-A500-(0.4 7.5k)
wewnętrzny tranzystor i opornik
•
P
max
< U
h
2
/ R
R - oporność
wewnętrznego
opornika przetwornicy
(praktycznie P
max
=
P
N
)
•
%ED < 2%
•
t
1
< 10s
FR-A500/E500-(0.4 7.5k)
wewnętrzny tranzystor i
zewnętrzny opornik FR-ABR(-H)
•
P
max
< U
h
2
/ R
R - oporność
(praktycznie P
max
=
P
N
)
•
Przeciążalność
20x
•
%ED < 10%
•
t
1
< 5s
Szczegółowe dane –
Technical Note 22B
Dobór UFS (szczegóły –
„UFS – podręcznik”)
Przy I
max
czas ciągłego hamowania t
1max
= 10s, max. %ED = 10%
Dobór UFS (szczegóły - „UFS
– Application Note”)
Dobór UFB (szczegóły –
„UFB – Manual”)
Przy I
max
czas ciągłego hamowania t
1max
= 10s, max. %ED = 10%
Dobór UFB (szczegóły –
„UFB – Manual”)
Dobór UFB (szczegóły –
„UFB – Manual”)
Dobór UFS gdy czas
hamowania > 10s
Dobór UFS gdy czas
hamowania > 10s
Dobór UFS gdy czas
hamowania > 10s
Dobór UFS gdy czas
hamowania >> 10s
Opornik należy dobrać wg rzeczywistych wartości prądu max., czasu
hamowania i %ED. Szczegóły – „UFS – Application Note”
Dobór UFB gdy czas
hamowania >> 10s
Opornik należy dobrać wg rzeczywistych wartości prądu max., czasu
hamowania i %ED. Szczegóły – „UFS – Application Note”
Dobór RUFC
Max. czas ciągłego hamowania t
1max
= 2 s, max. %ED = 5%
Dobór RUFC
Dobór opornika przy
dowolnym t
1
, T, %ED
Wybrany opornik musi spełniać warunki:
•
R
max
> R > R
min
•
R
max
= U
h
2
/ P
max
=> kryterium wyboru opornika
•
R
min
=> z danych technicznych przetwornicy lub układu hamującego
•
t
1max
> rzeczywisty czas hamowania w cyklu
•
%ED > rzeczywisty %ED cyklu hamowania
•
P > rzeczywista moc średnia cyklu hamowania,
•
P
max
> rzeczywista moc chwilowa, lub
•
I
max
> rzeczywisty prąd szczytowy hamowania
Dobór opornika (REO)
Czas cyklu T
max
= 120 s, przeciążalność 20x