logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący

Pixelx 28 Gru 2022 11:43 828 13
  • #1 20355489
    Pixelx
    Poziom 9  
    Witam.

    Do czego służy wyjście DC 600V na falowniku oraz rezystor hamujący do czego służy. Często rezystor podłącza się pod zaciski BR+ i BR-

    Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący
  • #2 20355668
    LiutenetMaria
    Poziom 28  
    Rezystor hamujacy, jest to rezystor, ktorym zwiera sie uzwojenia podczas hamowania dynamicznego silnika. Ponieważ wytraca sie na nim sporo mocy, podlacza się go jako zewnetrzy, o odpowiedniej mocy i chłodzeniu.

    Zobacz tutaj:
    https://control.com/textbook/variable-speed-motor-controls/ac-motor-braking/
  • #3 20355681
    Pixelx
    Poziom 9  
    Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący

    Czyli to by wyglądało chyba tak, że zwieramy szynę DC przez rezystor, żeby napięcie na kondensatorach nie wzrosło. I co daje dioda równolegle do rezystora który dorysowałem?

    A co z napięciem wyprowadzonym DC? Do czego można to wykorzystać?
  • Pomocny post
    #4 20356629
    kemot55
    Poziom 31  
    Zobacz - na wejściu masz mostek diodowy. Energia może tu tylko dopływać do przekształtnika. Teraz przekształtnik zasila silnik, który rozpędza dużą masę (energia jest zużywana na rozpędzenie masy). I kolejna faza ruchu - chcemy możliwie szybko zatrzymać wirującą masę. Tu się pojawia problem, bo energia zgromadzona w wirującej masie będzie musiała gdzieś "zniknąć" :). Jeżeli mamy zahamować elektrycznie (dynamicznie) to cała energia hamowania wyląduje w kondensatorze pośredniczącym. Ec=0,5CU² - zobacz napięcie na kondensatorze pośredniczącym będzie rosło w kwadracie. Bardzo szybko osiągnie wartość znamionową kondensatora i przekształtnik, chcąc zabezpieczyć kondensator, "podniesie wszystkie łapki" czyli przestanie sterować kluczami. Efekt: masa zatrzyma się wybiegiem z wytracaniem energii tylko na skutek tarcia.
    Czyli potrzebujemy jakoś usunąć nadmiar energii z kondensatora DC. Najlepiej wstawić rezystor. Zwykle w przekształtniku jest już wbudowany chopper (u Ciebie to ten IGBT poniżej diody. Czyli falownik może "upuszczać tyle energii ile potrzebuje (tylko nadmiar)
    A dioda zwrotna (o którą pytasz) jest potrzebna do zamknięcia obwodu prądu indukcyjnego przy przerwaniu go przez klucz choppera (chodzi o ochronę klucza przed przepięciem).
    Napięcie obwodu DC można wykorzystać. Np. dwie windy z których jedna jedzie w dół i hamuje. a druga jedzie w górę i potrzebuje energii. Wówczas po odpowiednim połączeniu obwodów DC nie potrzeba rezystora (Brake) - energia jest wykorzystywana w układzie.
    Tylko u Ciebie na rysunku nie ma wstawionego kondensatora DC. W przekształtniku musi być - to jest źródło energii dla przekształtnika (kondensator ma znacznie mniejszą rezystancje szeregową niż sieć zasilająca.
  • #6 20357401
    Pixelx
    Poziom 9  
    Cytat:
    Po przekroczeniu zbyt dużego napięcia na szynie DC kondensator wyleci w powietrze czy są inne konsekwencje?

    Rozsadzi tak samo jakby podłączyć do kondensatora 100V napięcie 200V.

    1. Czy odłączając silnik - wyłączając klucze będzie on działał jak generator? W końcu jest masa która się obraca
    więc pewnie doładuje też kondensator? Wtedy energie kinetyczną będzie przekazywał przez diody w tranzystorach do kondensaotra.
    I rozumiem to tak, że energie która on oddaje do kondensatorów (obraca się po wyłączeniu wirnik) doładowuje napięcie powyżej 600V.

    2. Zwieranie kondensatora musi być takie, żeby napięcie nie spadło poniżej 600V i energia kondensatora utrzymywała się .
    Zwieranie tej energii oddawanej powoduje hamowanie silnika? A nie zwieranie doładowywanie kondensatora i wirnik zatrzymuje się poprzez tarcie na łożyskach?

    3. Powstawanie tej energii wynika z tego, że wirnik się obraca szybciej niż pole, ale to pole zanika bo zasilanie do stojana jest odłączone?
    Dobrze to rozumiem?

    4. Czasem widziałem, że silniki można zahamować falownikiem bez rezystora i jest chyba taki parametr nawet do ustawienia, że jest szybki czas zatrzymania silnika. To oznacza, że falownik podaje prąd stały na stojan?

    Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący
  • #7 20357513
    Wojciech.
    Poziom 36  
    @Pixelx Jeśli silnik indukcyjny asynchroniczny obraca się szybciej niż wirujące pole EM wytwarzane przez przemiennik to tak. Dlatego przy hamowaniu po rampie mamy taki problem.
    Przy odłączonym module mocy to nie ma co się generować, chyba że występuję szczątkowe namagnesowanie wirnika.

    Można hamować silnik wstrzykując prąd stały w uzwojenia ale głównie wykorzystuje się to przy końcowej fazie zatrzymania, żeby nie przegrzać silnika.
  • #8 20357619
    Pixelx
    Poziom 9  
    Cytat:
    Jeśli silnik indukcyjny asynchroniczny obraca się szybciej niż wirujące pole EM wytwarzane przez przemiennik to tak. Dlatego przy hamowaniu po rampie mamy taki problem.


    Ale kiedy obraca się szybciej niż wirujące pole? Właśnie nie mogę zrozumieć kiedy wirnik się obraca szybciej i co jest tego przyczyną skutek jest ze doładowują się kondensatory. Czyli jak odłączę tranzystory to żadna energia nie cofa się do kondensatorów tylko wirnik się obraca i energia kinetyczna wytraca się na łożyskach w postaci tarcia?

    Zakładając, że rozpędzamy silnik falownikiem od 0Hz do 50Hz. Silnik 1 para biegunów mamy prędkość 3000 obr/min.
    Wyłączamy falownik przyciskiem na klawiaturze wirnik się obraca, na kondensatorach nic się nie dzieje.
    Spowalniamy falownik z 50Hz na 10Hz (potencjometrem) wirnik się obraca z prędkością 50Hz a my ustawiamy 10Hz (potencjometrem) na falowniku i wtedy co się dzieje? Rozumiem, że wtedy następuje ten problem doładowania kondensatorów i zwierania szyny tranzystorem poprzez rezystor i zwieranie tej dodatkowej energii (napięcia na kondensatorze) powoduje zwalnianie silnika?

    Cytat:
    Dlatego przy hamowaniu po rampie mamy taki problem.

    A na jakiej zasadzie działa hamowanie po rampie co robią tranzystory i co się dzieje?
  • Pomocny post
    #9 20357642
    Wojciech.
    Poziom 36  
    @Pixelx

    Bo wtedy silnik przechodzi w pracę prądnicową. Przemiennik zmienia ( zmniejsza przy hamowaniu) częstotliwość synchroniczną a wirująca masa na wale ma prędkość większą od synchronicznej wtedy generowana jest energia.

    Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący
  • #10 20357659
    Pixelx
    Poziom 9  
    Czyli jak zmniejszam częstotliwość potencjometrem albo zatrzymuje silnik po ustawieniu rampy w parametrach to wtedy następuje doładowywanie kondensatora? Gdyż pole które wytwarzam za pomocą 3 sinusoid wytworzonych przez tranzystory i przesunięcie w czasie jest inne niż to gdzie wiruje wirnik.

    Tylko jak zmieniam potencjometrem to regulacja prędkości jest dosyć automatyczna bym powiedział i tak nie do końca jestem tego przekonany by trzeba było pewnie mierzyć napięcie na szynie DC w tym momencie?
  • #11 20357665
    Wojciech.
    Poziom 36  
    @Pixelx To nie ma znaczenia czym zmniejszasz prędkość, w każdej sytuacji przy hamowaniu wytwarzana jest energia o ile hamowanie kontrolowane jest przez falownik. To ile wygeneruje się energii wynika z zależności E=I*omega^2/2. Dlatego duże wentylatory trzeba hamować nawet kilka minut bo moment bezwładności I jest bardzo duży.
  • Pomocny post
    #12 20357722
    kemot55
    Poziom 31  
    Kondensator w przekształtniku "nie wystrzeli". Napięcie obwodu pośredniczącego jest kontrolowane i po przekroczeniu granicy bezpieczeństwa wszystkie klucze zostaną otworzone. Przy nieobciążonym silniku nie ma (w zasadzie) problemu - to znaczy zjawisko się nie ujawni. Ale wystarczy dołożyć na wał krążek stalowy 3 kg, d=0,2 m i próba gwałtownego zatrzymania w ciągu kilkunastu milisekund spowoduje, że napięcie obwodu pośredniczącego się podwoi. Robiłem kiedyś próby dla silnika BLDC, 5kW. Bez wytracania energii (lub oddawania jej do sieci) taki napęd nie ma sensu (przy obciążeniach znamionowych).
    Hamowanie można jeszcze zrobić zamykając wszystkie dolne lub wszystkie górne klucze (ale to dla silników z magnesem trwałym na wirniku). Oczywiście jak mamy kontrolę nad sterowaniem kluczami (raczej żaden szanujący się producent takiego czegoś nie udostępni :)).
    Układ choppera załącza się tylko w przypadku nadmiaru napięcia na kondensatorze.
  • #13 20357738
    Pixelx
    Poziom 9  
    Czyli podsumowując każda zmiana częstotliwości na mniejszą powoduje hamowanie co przyczynia się do oddawania energii może być to nawet sterowanie potencjometrem.

    Czy każdy falowniki podaje prąd stały na uzwojenie w końcowym etapie hamowania? Czy jest to realizowane w jakiś specjalnych przypadkach a 90% to po prostu zmiana częstotliwości wirowania pola?
  • #14 20357876
    Wojciech.
    Poziom 36  
    @Pixelx Hamowanie prądem stałym to opcja, którą się odpowiednio ustawia przy parametryzacji przemiennika. Tak naprawdę nie musi być wykorzystywana.

    Przykładowo w falownikach Omron MX2.
    Zastosowanie wyjścia DC falownik oraz rezystor hamujący

Podsumowanie tematu

Wyjście DC 600V na falowniku służy do zarządzania energią podczas hamowania dynamicznego silnika. Rezystor hamujący, podłączany do zacisków BR+ i BR-, odprowadza nadmiar energii z kondensatorów, zapobiegając ich przeładowaniu i potencjalnemu uszkodzeniu. W przypadku hamowania, gdy wirnik obraca się szybciej niż pole magnetyczne, energia kinetyczna generuje napięcie, które może prowadzić do wzrostu napięcia na kondensatorach. W celu kontrolowania tego procesu, falownik może być skonfigurowany do hamowania prądem stałym, co jest opcjonalne i zależy od ustawień. W przypadku nadmiaru napięcia, wbudowany układ choppera otwiera klucze, aby zabezpieczyć kondensatory. W dyskusji poruszono również kwestie związane z hamowaniem silników indukcyjnych oraz wpływem zmiany częstotliwości na generowanie energii.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA