變頻器制動單元供應(yīng)商提醒您：在工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高節(jié)電效果，減少制動過程的能量損耗，將減速能量回收反饋到電網(wǎng)去，達到節(jié)能功效時，它也是必須采用的。目前國內(nèi)各地由于經(jīng)濟高速發(fā)展而紛紛鬧電荒的時候，推廣和應(yīng)用回饋制動器，具有重要的節(jié)能意義。所以加快國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實意義。
目前，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)廣泛采用簡單的能耗制動，存在浪費電能、電阻發(fā)熱嚴重，快速制動性差等缺點。而在異步電動機頻繁制動時，采用回饋制動是一種非常有效的節(jié)能方法，并且避免在制動時對環(huán)境及設(shè)備的破壞。在電力機車、采油等行業(yè)中取得令人滿意的效果。在新型電力電子器件不斷出現(xiàn)、性價比不斷提高，人們節(jié)能降耗意識提高的的情況下有著廣泛的應(yīng)用前景。
能量回饋制動裝置特別適用于電動機功率較大，如大于等于100kw以上，設(shè)備的轉(zhuǎn)動慣量gd2較大，屬反復(fù)短時連續(xù)工作制，從高速到低速的減速降幅較大，制動時間又短，又要強力制動的場合。為了提高節(jié)電效果，減少制動過程的能量損耗，將減速能量回收反饋到電網(wǎng)去，達到節(jié)能功效時，它也是必須采用的。
回饋制動原理
在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動機的降速和停車是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的，在頻率減小的瞬間，電動機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變，它的轉(zhuǎn)速變化是有一定時間滯后的，這時會出現(xiàn)實際轉(zhuǎn)速大于給定轉(zhuǎn)速，從而產(chǎn)生電動機反電動勢e高于變頻器直流端電壓u的情況,即e>u。這時電動機就變成發(fā)電機，非但不要電網(wǎng)供電，反而能向電網(wǎng)送電，這樣既有良好的制動效果，又將動能轉(zhuǎn)變化為電能，向電網(wǎng)送電而達到回收能量的效果，一舉兩得。當(dāng)然必須有一套能量回饋裝置單元，進行自動的控制，才能做到，其原理框圖如圖1所示。另外，能量回饋電路還應(yīng)包括交流、直流電抗器、阻容吸收器、電子開關(guān)器等。
圖1 變頻器回饋制動電路原理框圖
眾所周知，一般通用變頻器其橋式整流電路是三相不可控的，因此無法實現(xiàn)直流回路與電源間雙向能量傳遞，解決這個問題的最有效方法是采用有源逆變技術(shù)，整流器部分采用可逆整流器，又叫網(wǎng)側(cè)變流器。通過對網(wǎng)側(cè)變流器的控制將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電回饋電網(wǎng)，從而實現(xiàn)制動。以前有源逆變單元主要采用晶閘管電路，這種電路只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動不大于10%)，變流器才能安全地進行回饋運行。這種電路只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動不大于10%)，變流器才能安全地進行回饋運行。因為在發(fā)電制動運行時，電網(wǎng)電壓制動時間大于2ms，則可能發(fā)生換相失敗，損壞器件。另外，本方式在深控時，功率因數(shù)低、諧波含量高、換相重疊將引起電網(wǎng)電壓波形畸變。同時控制復(fù)雜，成本較高。隨著全控型器件的實用化，人們又研究出斬控式可逆變流器，采用pwm控制方式。這樣網(wǎng)側(cè)變流器的結(jié)構(gòu)與逆變器的結(jié)構(gòu)完全相同，都采用pwm控制方式。
從以上分析可知，要真正實現(xiàn)變頻器的能量回饋制動，關(guān)鍵是對網(wǎng)側(cè)變流器的控制。
回饋制動特點
嚴格地講，不能簡單地把網(wǎng)側(cè)變流器稱為“整流器”，因為它既可以作為整流器工作，又可以作為逆變器工作。由于采用了自關(guān)斷器件，通過恰當(dāng)?shù)膒wm模式，可對交流電流的大小和相位進行控制，使輸入電流接近正弦波，并使系統(tǒng)的功率因數(shù)總是接近于1。當(dāng)電動機減速制動從逆變器返回的再生功率使直流電壓升高時，可以使交流輸入電流的相位與電源電壓相位相反，以實現(xiàn)再生運行，并將再生功率回饋到交流電網(wǎng)去，系統(tǒng)仍能將直流電壓保持在給定值上。這種情況下，網(wǎng)側(cè)變流器工作在有源逆變狀態(tài)。這樣就容易實現(xiàn)功率的雙向流動，且具有很快的動態(tài)響應(yīng)速度，同時這樣的拓撲結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)能夠完全控制交流側(cè)和直流側(cè)之間的無功和有功功率的交換，且效率可高達97%，經(jīng)濟效益較大，熱損耗為能耗制動的1%，同時不污染電網(wǎng)，功率因數(shù)約等于1，具有綠色環(huán)保的特點。所以，回饋制動可廣泛應(yīng)用于pwm交流傳動的能量回饋制動場合的節(jié)能運行，特別適用于需要頻繁制動的場合，電動機的功率也較大，這時節(jié)電效果明顯，按運行的工況條件不同，平均約有20%以上的省電效果。