Those who have a basic understanding of crane frequency converters will find that brake resistors can always be seen on cranes. Some people also call them brake resistors. Why is that? What specific role does it play in the electrical system of a crane? And some cranes also have a divine device called a brake unit (brake chopper), what is this? What is the relationship between it and the braking resistor? Today we will talk about the functions and working principles of braking resistors and braking units in detail.
Crane frequency converter braking equipment
Braking resistor, let me summarize its function in one word, which is "heating". To put it professionally, it is to convert electrical energy into thermal energy and consume it.
There are many types of brake resistors in terms of structure, including corrugated brake resistors, aluminum shell brake resistors, stainless steel brake resistors, and so on. The specific choice depends on the work environment. Each has its own advantages and disadvantages.
We can also summarize its function in one word: 'switch'. Yes, it is actually a more advanced switch. Unlike ordinary switches, it is internally a high-power transistor GTR. It can pass a large current and can also be turned on and off at a high operating frequency, with an operating time in milliseconds.
After gaining a general understanding of the braking resistor and braking unit, let's now take a look at their wiring diagram with the frequency converter.
Crane frequency converter braking equipment
Generally, low-power inverters have the braking unit built into the inverter, so you can directly connect the braking resistor to the terminals of the inverter.
Let's first understand two knowledge points.
Firstly, the normal bus voltage of the frequency converter is around DC540V (AC 380V model). When the motor is in the generating state, the bus voltage will exceed 540V, with a maximum allowable value of 700-800V. If this maximum value is exceeded for a long time or frequently, the frequency converter will be damaged. Therefore, braking units and braking resistors are used for energy consumption to prevent excessive bus voltage.
Secondly, there are two situations in which the motor can transition from an electric state to a generating state:
A、 Rapid deceleration or too short deceleration time for high inertia loads.
B、 Always in power generation mode when the load is lifted and lowered.
For the lifting mechanism of a crane, it refers to the time when the lifting and lowering deceleration stops, and the time when the motor is in the power generation state during heavy load lowering. You can think about the translation mechanism yourself.
The action process of the braking unit:
a、 जब विद्युत मोटर बाह्य बल के प्रभाव में मंद होती है, तो यह एक उत्पादक अवस्था में कार्य करती है और पुनर्योजी ऊर्जा उत्पन्न करती है। इसके द्वारा उत्पन्न त्रि-चरणीय प्रत्यावर्ती धारा विद्युत चालक बल को आवृत्ति परिवर्तक के इन्वर्टर भाग में छह फ्रीव्हीलिंग डायोडों से बने त्रि-चरणीय पूर्णतः नियंत्रित ब्रिज द्वारा परिशोधित किया जाता है, जो आवृत्ति परिवर्तक के अंदर DC बस वोल्टेज को निरंतर बढ़ाता है।
बी、 जब डीसी वोल्टेज एक निश्चित वोल्टेज (ब्रेकिंग यूनिट का प्रारंभिक वोल्टेज, जैसे डीसी 690 वी) तक पहुंच जाता है, तो ब्रेकिंग यूनिट की पावर स्विच ट्यूब खुल जाती है और करंट ब्रेकिंग रेसिस्टर में प्रवाहित होता है।
सी、 ब्रेकिंग प्रतिरोधक गर्मी जारी करता है, पुनर्योजी ऊर्जा को अवशोषित करता है, मोटर की गति को कम करता है, और आवृत्ति कनवर्टर के डीसी बस वोल्टेज को कम करता है।
डी、 जब डीसी बस वोल्टेज एक निश्चित वोल्टेज (ब्रेकिंग यूनिट स्टॉप वोल्टेज, जैसे DC690V) तक गिर जाता है, तो ब्रेकिंग यूनिट का पावर ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। इस समय, प्रतिरोधक से कोई ब्रेकिंग करंट प्रवाहित नहीं होता है, और ब्रेकिंग प्रतिरोधक स्वाभाविक रूप से ऊष्मा का क्षय करता है, जिससे उसका अपना तापमान कम हो जाता है।
ई、 जब ब्रेकिंग यूनिट को सक्रिय करने के लिए डीसी बस का वोल्टेज फिर से बढ़ जाता है, तो ब्रेकिंग यूनिट बस वोल्टेज को संतुलित करने और सिस्टम के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उपरोक्त प्रक्रिया को दोहराएगी।
ब्रेकिंग यूनिट के अल्पकालिक संचालन के कारण, जिसका अर्थ है कि हर बार बिजली का समय बहुत कम होता है, बिजली के समय के दौरान तापमान में वृद्धि स्थिर नहीं होती है; प्रत्येक बिजली के बाद का अंतराल समय लंबा होता है, जिसके दौरान तापमान परिवेश के तापमान के समान स्तर तक गिरने के लिए पर्याप्त होता है। इसलिए, ब्रेकिंग रोकनेवाला की रेटेड शक्ति बहुत कम हो जाएगी, और कीमत भी तदनुसार कम हो जाएगी; इसके अलावा, इस तथ्य के कारण कि एमएस स्तर के ब्रेकिंग समय के साथ केवल एक आईजीबीटी है, पावर ट्रांजिस्टर टर्न-ऑन और टर्न ऑफ के लिए क्षणिक प्रदर्शन संकेतक कम होने की आवश्यकता है, और यहां तक कि टर्न ऑफ पल्स वोल्टेज को कम करने और पावर ट्रांजिस्टर की सुरक्षा के लिए टर्न ऑफ टाइम को भी यथासंभव कम करने की आवश्यकता है; नियंत्रण तंत्र अपेक्षाकृत सरल और लागू करने में आसान है।