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變頻器相關

一、制動模組

       電動機減速時,過大的設備慣量會將電動機變成發電機,因這時處於發電運行狀態,電動機反向給變頻器供電,有可能會造成變頻器過壓報警。為了釋放這部分能量,採用增大電阻功率(適當減小電阻值)的方法來實現的。也有採用可反向供電到電源迴路的,這在多部電動機共直流母線的變頻系統中運用比較多,可節能。制動電阻和發電效果是一樣的,可防止變頻器在減速階段時造成過壓,減小減速距離,降低減速時間,而提高動態性能。

電動機內置的制動器一般是做最後停止時制動用,而不做減速制動,這和電阻制動是有本質區別的,因為電阻制動只有電動機減速過程中有作用,在電機停止後,就必須採用電動機內置的制動器剎車才能讓電機保持靜止(有位能負載)

制動模組也稱制動電阻器,制動電阻是用於將電動機的再生能量以熱能方式消耗的載體,它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:

1.波紋電阻採用表面立式波紋有利於散熱減低寄生電感量,並選用高阻燃無機塗層,有效保護電阻絲不被老化,延長使用壽命;

2.鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀,高散熱性的鋁合金外盒全包封結構,具有極強的耐振性,耐氣候性和長期穩定性;體積小、功率大,安裝方便穩固,外形美觀,廣泛應用於高度惡劣工業環境使用。

二、能量回饋模組

       則是將上面所述中,在電動機剎車過程之發電運行狀態所產生的能量,由能量回饋單元,通過自動檢測變頻器的直流母線電壓,將變頻器的直流環節的直流電壓逆變成與電網電壓同頻同相的交流電壓,經多重雜訊濾波環節後連接到交流電網,從而達到能量回饋電網的目的,回饋到電網的電能達到發電能量的97%以上,有效節省電能。

三、EMC濾波器

       隨著經濟的發展和科技的進步,交流變頻調速的應用越來越廣泛。在各種調速方式中,交流變頻調速技術已被國內外公認為是最理想、最有發展前途的一種調速方式了。當工廠和設備採用交流調速時,在變頻器的電源側和電機側都會產生諧波干擾。一方面當變頻器運行時要防止會受到外界的電磁干擾;另一方面又要防止產生高次諧波干擾外部其他設備,即所謂的 “EMC(電磁相容性)”。

電磁相容性含有雙重含義:抗干擾性和干擾性。設備的抗干擾性和干擾性是一個很重要的問題,目前 EMC 已成為系統故障的一個主要原因。 EMC 的一條準則是 “ 預防是最有效的、最經濟的方案 ”。所以 EMC 已成為保證變頻設備可靠正常運行的一個不可忽視的重要問題。

變頻器的抗干擾措施之一:濾波器;在變頻器的輸入輸出側電路中,有許多頻率較高的諧波電流,它們將以各種方式形成對其他設備的干擾信號,濾波器就是用於削弱頻率較高的諧波分量的方法。

A.變頻器-輸入濾波器:通常有兩種

1.線路濾波器:主要由電感線圈構成。它主要通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱頻率較高的諧波電流。

2.輻射濾波器:主要由高頻電容構成。它將吸收掉頻率很高的具有輻射能量的諧波成份。使得流回電源的高頻電流大大減少。(採用變頻器生產廠家提供的專用 “ 無線電抗干擾濾波器 ”也是可以的 )。

B.變頻器-輸出濾波器:也主要由電感線圈構成。

它可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成份,不但起到抗干擾作用,而且能削弱電機中高次諧波電流引起的附加轉矩。 輸出濾波器,通常有兩種

1.dv/dt濾波器:可在差分模式下降低繞組兩端的過電壓和高頻電流。

2.共模濾波器:選擇取決於電機電纜的類型和長度

*降低對相線和電纜遮罩層之間以及繞組與電動機的定子/轉子之間的共模電流

*減少電機電纜的射頻干擾(RFI), 並且改善EMC濾波器對傳導輻射的效果

*減少迴圈在電機軸承中的高頻電流, 並且可以保護軸承以避免損傷

 四、EMC電抗器

       在變頻器的輸入輸出側電路中,除上述較高次的諧波成份外,還有許多頻率較低的諧波電流,而在變頻器的輸入回路中,頻率較低的諧波含量( 5-11 次等)所含的比重較高,它們除了可能干擾其他設備的正常運行之外,還因為它們消耗了大量的無功功率,使線路的功率因數大為下降。在輸入電路中串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。

A.AC交流電抗器(又稱進線電抗器):串聯在電源與變頻器輸入側之間,進線電抗器的主要作用如下:

1.降低變頻器產生的諧波,同時增加電源阻抗。

2.吸收削弱附近設備產生的浪湧電壓、電流和主電源的電壓尖峰對變頻器的衝擊3.消弱電源電壓不平衡對變頻器的影響

B.DC直流電抗器(平波電抗器):串聯在整流橋和濾波電容之間,它的功能主要就是削弱逆變器輸入電流中的高次諧波成份,並且可通過抑制諧波電流來提高功率因數。

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