El proveedor de convertidores de frecuencia específicos para grúas le recuerda que las resistencias de freno son comunes en el control industrial diario de las grúas. Algunos también las llaman resistencias de freno. ¿Qué función específica desempeñan en el sistema eléctrico de las grúas? Algunas grúas también utilizan una unidad de frenado (chopper de frenado). ¿Cuál es su relación con la resistencia de freno? Hoy analizaremos en detalle las funciones y el principio de funcionamiento de las resistencias y unidades de frenado.
Método de frenado del consumo de energía de la grúa
Resistencia de frenado, cuya función se resume en una palabra: "generación de calor". En términos profesionales, convierte el exceso de energía eléctrica en energía térmica y la consume.
Existen muchos tipos de resistencias de freno en cuanto a su estructura, incluyendo resistencias de freno corrugadas, resistencias de freno con carcasa de aluminio, resistencias de freno de acero inoxidable, etc. La elección específica depende del entorno de trabajo. Cada una tiene sus propias ventajas y desventajas.
Su función también se puede resumir en una palabra: "interruptor". Sí, es un interruptor más avanzado. A diferencia de los interruptores convencionales, su interior es un transistor GTR de alta potencia. Puede pasar una gran corriente y también se puede activar y desactivar a una alta frecuencia de operación, con un tiempo de operación en milisegundos.
Después de obtener una comprensión general de la resistencia de frenado y la unidad de frenado, ahora echemos un vistazo a su diagrama de cableado con el convertidor de frecuencia.
Método de frenado del consumo de energía de la grúa
Generalmente, los inversores de baja potencia tienen la unidad de frenado incorporada en el inversor, por lo que puede conectar directamente la resistencia de frenado a los terminales del inversor.
Primero entendamos dos puntos de conocimiento.
En primer lugar, la tensión de bus normal del convertidor de frecuencia es de aproximadamente 540 V CC (modelo de 380 V CA). Cuando el motor está en modo de generación, la tensión de bus superará los 540 V, con un valor máximo permitido de 700-800 V. Si este valor máximo se supera durante un tiempo prolongado o con frecuencia, el convertidor de frecuencia se dañará. Por lo tanto, se utilizan unidades de frenado y resistencias de frenado para el consumo de energía y así evitar una tensión de bus excesiva.
En segundo lugar, hay dos situaciones en las que el motor puede pasar de un estado eléctrico a un estado generador:
A、 Desaceleración rápida o tiempo de desaceleración demasiado corto para cargas de alta inercia.
B、 Siempre en modo de generación de energía cuando se levanta y se baja la carga.
En el caso del mecanismo de elevación de una grúa, se refiere al tiempo en que se detiene la desaceleración de elevación y descenso, y al tiempo en que el motor genera energía durante el descenso de cargas pesadas. Puede calcular el mecanismo de traslación usted mismo.
El proceso de acción de la unidad de frenado:
a、 Cuando el motor eléctrico desacelera bajo una fuerza externa, opera en estado generador, produciendo energía regenerativa. La fuerza electromotriz de CA trifásica generada se rectifica mediante un puente trifásico totalmente controlado, compuesto por seis diodos de rueda libre, en la sección inversora del convertidor de frecuencia, que aumenta continuamente la tensión del bus de CC dentro del convertidor.
b、 Cuando el voltaje de CC alcanza un cierto voltaje (el voltaje de arranque de la unidad de frenado, como DC690V), el tubo del interruptor de potencia de la unidad de frenado se abre y la corriente fluye hacia la resistencia de frenado.
c、 La resistencia de frenado libera calor, absorbe energía regenerativa, reduce la velocidad del motor y baja el voltaje del bus de CC del convertidor de frecuencia.
d、 Cuando la tensión del bus de CC cae a una tensión determinada (tensión de parada de la unidad de frenado, como 690 V CC), el transistor de potencia de la unidad de frenado se desactiva. En este momento, no fluye corriente de frenado a través de la resistencia, y esta disipa calor de forma natural, reduciendo su propia temperatura.
e、 Cuando el voltaje del bus de CC aumenta nuevamente para activar la unidad de frenado, la unidad de frenado repetirá el proceso anterior para equilibrar el voltaje del bus y garantizar el funcionamiento normal del sistema.
Debido al corto tiempo de funcionamiento de la unidad de frenado, que implica un tiempo de encendido muy corto, el aumento de temperatura durante el encendido dista mucho de ser estable. El intervalo entre cada encendido es mayor, durante el cual la temperatura es suficiente para descender al nivel de la temperatura ambiente. Por lo tanto, la potencia nominal de la resistencia de frenado se reduce considerablemente, y el precio también disminuye en consecuencia. Además, debido a que solo hay un IGBT con un tiempo de frenado de ms, los indicadores de rendimiento transitorio para el encendido y apagado del transistor de potencia deben ser bajos, e incluso el tiempo de apagado debe ser lo más corto posible para reducir la tensión del pulso de apagado y proteger el transistor de potencia. El mecanismo de control es relativamente simple y fácil de implementar. Debido a las ventajas mencionadas, se utiliza ampliamente en cargas de energía potencial, como grúas, y en situaciones donde se requiere un frenado rápido para trabajos de corta duración.