一:变频器处理电机的再***电时,有多种制动方法,在您的现场有用哪种制动方法呢
由于两象限变频器采用二极管整流桥,无法实现能量的双向流动,所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网,两象限普通变频器只能拖动电动机正转或者反转(指电动机的制动工作在电动状态),工作于一和三象限,在一些电动机要回馈能量的应用中,比如矿井、机车牵引、油田磕头机、电梯,提升,离心机系统,只能在两象限变频器上增加刹车制动电阻和制动单元,将电动机惰走时的动能只能消耗浪费掉。能耗制动采用的方法是在变频器直流侧电容两端并联放电电阻,将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理电机制动再生能量的最直接的办法,它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上,转化为热能消耗掉,性能可靠,控制方法简单成本低。电抗器在电路中起着限流、平衡压差和滤波的作用。
在一般的异步交流电动机传动中,电动机大都处于电动状态,电动机需要向电网吸收能量,但是由于负载的不同,在有些负载需要电动机快速制动,或者负载具有一定的位置势能时,异步电动机就有可能处于发电状态。如果电动机直接接到电网时,电机发出的电向电网回馈,但是这样对电网有较大的影响,如果电机由变频器拖动时,由于变频器有中间储能环节,其储能是有限的,故电机发电状态时对变频器有较大的威胁,变频器在处理电机的再***电时,有多种制动方法,如能耗制动、储能制动、回馈制动等。
二:这里和大家浅解在能量回馈单元中的输入电抗器和能量回馈输出电抗器
能量回馈的实施方案:由LC滤波、逆变块A、母线电容C、逆变块B和逆变块A的控制系统组成
电机一般工作在电动状态下,逆变块A作为整流用,在发电状态下,作为逆变回馈用,电机发电时,通过逆变块B中IGBT反并联的二极管整流,整流电压加在母线电容C上,如果发电功率较大时,母线电压就会上升,直接威胁到整个系统的安全,这样就需要启动逆变块A将多余的能量经过电感电容回馈到电网。电感将承受直流母线电压和电网线电压的差值,同时电感将缓冲谐波的无功功率1)检测电压何时开始回馈;2)保持回馈制动时与电网同频同相;3)回馈制动时限制回馈电流的大小。
对于新能源以及电机再生能量回馈电网再利用,在交-直-交通用变频器结构的基础上,直流侧外挂逆变器作为能量回馈并网装置,将电机制动过程中产生的再生能量逆变成与交流电网电压同频同相的交流电,加装LCL滤波装置可滤除网侧高次谐波,可以将高质量电能稳定地回馈给电网,实现变频调速系统的节能降耗,滤波效果较好
三:四象限变频器系统控制各局部功用罗列和典型应用
四象限变频器能量回馈单元,广泛应用在电梯,港机,塔机,高炉料车,矿井料车,油田抽油机,应用于提升类负载场合中,也可使用于再生能源发电场合。其能将负载的势能或多余的电能回馈到电网。具有结构紧凑,安装方便的特点,采用进的锁相算法、瞬时无功算法有效地降低注入电网的谐波污染,在接近安定工况运行时达到单位功率因数。全程噪声过滤-不会污染电网和干扰其它设备。
四象限变频器是指其运行机械特性曲线在数学轴上的四个象限都可运行。***象限正转电动状态,***象限回馈制动状态,第三象限反转电动状态,第四象限反转制动状态。能够具有使得电机工作在四象限的变频器才称得上四象限变频器,四象限变频器不仅能拖动电动机正反转,并且能把电动机惰走时的动能转换成电能回馈到电网。四象限变频器采用了IGBT模块作为整流装置,实现了能量的双向流通,为更好的实现节能,把这部分能量进行并网或直接通过变频器直流母线被其他变频器负载吸收利用,产生再生能量回馈到电网的高次谐波,在此过程中能量回馈电抗器主要起到滤波、 降压 、防止涌流冲击以及较限度输出正弦波电压和电流的作用。能量回馈电抗器可滤除高次谐波,清洁电网,消除对电网的谐波污染 。
四象限变频器技术介绍
工作原理
当电动机工作在发电状态的时分。电机产生的能量经过逆变側的二极管回馈到直流母线,当直流母线电压超越一定的值,整流側能量回馈控制局部启动,将直流逆变成交流。经过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网,到达节能的效果。
此时能量由电机经过逆变側、整流側流向电网。四象限变频器输入端的LCL滤波器:升压电抗器、进线电抗器额定电感量L1(电网/线路侧整流侧) 能量回馈电抗器额定电感量L2(逆变器/变频器侧):电动状态下起储能作用,形成正弦电流波形。回馈状态下,起滤波作用,滤掉电流波形的高频成分
变频器工作在二、四象限。输入电抗器的主要功用是电流滤波
四象限变频器的系统构成
(1)主回路的构成:预充电电阻。输入电抗器、智能功率模块,电解电容和输出电抗器。
各局部的功用罗列例如以下:
·预充电电路:由交流接触器、功率电阻组成及对应的控制回路。
主要功用是系统上电时,完毕对直流母线电容的预充电。防止上电时强大的冲击电流烧坏功率模块。
·输入电抗器:电动状态下起储能作用,构成正弦电流波形。回馈状态下,起滤波作用,滤掉电流波形的高频成分。
·智能功率模块(SkiiP):整流側和逆变側IGBT、隔离驱动、电流检測以及各种维护监測功用。
·电解电容:储能,滤波。
·输出电抗器:减少输出dv/dt。对电机起到一定的维护作用。
所有LCL元件组合在一起,也可分体安装,结构随空间布置调整,设计紧凑,方便连接安装
用于AFE/AIC应用的线侧LCL滤波,提高AFE(有源前端)/AIC(有源输入转换器)的电能质量
有效衰减变频器开关频率至电网/线路侧,帮助改善电网侧的电能质量
将电网/线路侧的电流和电压纹波降低到可接受的水平,减少纹波电流和电压失真
无源RLC阻尼模块,以提高系统稳定性
整流局部系统控制
系统的给定是直流母线电压指令。这个指令与直流母线电压反应的误差送到电压环的PI调理器。电压环的PI调理与三相输入正弦波的乘积成为三相电流的指令,三相电流指令与各自电流所馈作比拟,误差送到电流环的PI调理器。电流环PI调理器的输出可以经过载波调制产生各相IGBT的PWM控制信号,也可以经过空间矢量的方式产生PWM信号控制IGBT
典型应用
四象限变频器的典型应用是具有位势负载特性的场所。倒如掉升机,机车牵引,油田磕头机。离心机等。有一些大功率的应用中。也需求四象限变频器以减小对电网的谐波污染。
以提升机的应用为倒。当提升重物时,四象限变频器拖动电机节制重力做工。电动机处于电动状态。当下放重物时,逆变側产生励磁电流,重力牵引电机发电。电动机处于发电状态。
势能转化为电能经过整流側回馈的电网。
根据配套的变频器的额定参数选择对应的输入滤波器+输入电抗器+能量回馈输出电抗器
(本文使用了瓦蓝科技研制:刹车制动电阻器,预充电电阻器,功率电阻柜,输入电抗器,输出电抗器,能量回馈电抗器,升压电抗器,LCL滤波器,回馈滤波电抗器 380V 690V 1140V)