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DBU能耗制動單元

  • 概述
        當工作機械要求快速制動,而在所要求的時間內,變頻器中電容器在規定的電壓范圍內
    儲存不了或者內接的制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時,需要加外接制動組
    件,以加快消耗再生電能的速度,如數控機床、電梯、離心機、起重機、礦山提升機、油
    田抽油機等設備。


      能耗式制動單元是電動機在工作頻率下降過程中,將處于再生制動狀態,拖動系統的動能

    要反饋到直流電路中,使直流電壓UD不斷上升,甚至可能達到危險的地步。因此,須將再

    生到直流電路的能量消耗掉,使UD保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。


    制動單元與制動電阻的選配
    、首先估算出制動轉矩
    一般情況下,在進行電機制動時,電機內部存在一些的損耗,約為額定轉矩的18%-22%

    左右,因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置;

    接著計算制動電阻的阻值

    在制動單元工作過程中,直流母線的電壓的升降取決于常數RC,R即為制動電阻的阻值,C

    為變頻器內部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為710V。

    、然后進行制動單元的選擇

    在進行制動單元的選擇時,制動單元的工作較大電流是選擇的依據,其計算公式如下:
    、最后計算制動電阻的標稱功率
    由于制動電阻為短時工作制,因此根據電阻的特性和技術指標,我們知道電阻的標稱功率將
    小于通電時的消耗功率,一般可用下式求得:
    制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數 X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%
    、估算方法
    制動力矩估算
    要有足夠的制動力矩才能產生需要的制動效果,制動力矩太小,變頻器仍然會過電壓跳閘。
    制動力矩越大,制動能力越強,制動性能約好。但是制動力矩要求越大,設備投資也會越大。
    制動力矩計算困難,一般進行估算就能滿足要求。
    按百分制動力矩設計,可以滿足90%以上的負載。
    對電梯,提升機,吊車,按百分比
    開卷和卷起設備,按120%計算
    離心機百分
    需要急速停車的大慣性負載,可能需要120%的制動力矩
    普通慣性負載80%
       在很多的情況下,制動力矩可以設計為150%,此時對制動單元和制動電阻都必須仔細合

    算,因為此時設備可能工作在極限狀態,計算錯誤可能導致損壞變頻器本身。超過150%的

    力矩是沒有必要的,因為超過了這個數值,變頻器本身也到了自身的負載,沒有增大的余地了。

     電阻制動單元的制動電流計算(按100%制動力矩計算)
    制動電流是指流過制動單元和制動電阻的直流電流。
    380V標準交流電機:
    P――――電機功率P(kW)
    k――――回饋時的機械能轉換效率,一般k=0.7(絕大部分場合適用)
    V――――制動單元直流工作點(680V-710V,一般取700V)
    I――――制動電流,單位為安培
    計算基準:電機再生電能必須完全被電阻吸收
    電機再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×I)
    計算得到I=P...........制動電流安培數=電機千瓦數
    即每千瓦電機需要1安培制動電流就可以有制動力矩
     
    制動電阻計算和選擇(按百分制動力矩計算)
    電阻值大小間接決定了系統制動力矩的大小,制動力矩太小,變頻器仍然會過電壓跳閘。
    電阻功率選擇是基于電阻能安全長時間的工作,功率選擇不夠,就會溫度過高而損壞。
    380V標準交流電機:
    P――――電機功率P(kW)
    k――――回饋時的機械能轉換效率,一般k=0.7(絕大部分場合適用)
    V――――制動單元直流工作點(680V-710V,一般取700V)
    I――――制動電流,單位為安培
    R――――制動電阻等效電阻值,單位為歐姆
    Q――――制動電阻額定耗散功率,單位為kW
    s――――制動電阻功耗安全系數,s=1.4
    Kc――――制動頻度,指再生過程占整個電動機工作過程的比例,這事一個估算值,
    要根據負載特點估算
    一般Kc取值如下:
    電梯                      Kc=10~15%
    油田磕頭機                Kc=10~20%
    開卷和卷取                Kc=50~60% 最好按系統設計指標核算
    離心機                     Kc=5~20%
    下放高度超過100m的吊車    Kc=20~40%
    偶然制動的負載             Kc=5%
    其它                       Kc=10%
    電阻計算基準:電機再生電能必須被電阻完全吸收
    電機再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×V/R)
    計算得到:制動電阻R=700/P   (制動電阻值=700/電機千瓦數)
    電阻功率計算基準:
    電機再生電能須能被電阻完全吸收并轉為熱能釋放
    Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4
    近似為Q=P×Kc
    因此得到:
    電阻功率Q=電動機功率P×制動頻度Kc
    制動單元安全:
    流過制動單元的電流值為700/R



  • 特點
  • 規格
    產品規格及指標
     

    型號規格
    最小電阻
    (Ω)
    額定電流
    (A)
    峰值電流
    (A)
    適配功率
    (KW)
    MC-DBU-4050
    15
    15
    50
    18.5~37
    MC-DBU-4100
    7
    30
    100
    45~55
    MC-DBU-4200
    3.5
    65
    200
    75~185
    MC-DBU-4300
    2.3
    95
    300
    200~315
    電源電壓
    DC460~800V
    控制性能
    制動方式
    能耗制動
    并聯方式
    支持主從機并聯,推薦僅3臺
    制動電壓
    630/650/690
    反應時間
    1ms
    制動使用率
    制動頻度100%滿載制動5分鐘
    制動頻度50%可長期滿載制動運行
    保護功能
    過流保護;過熱保護;IGBT短路保護
    環境
    使用場所
    室內,不受陽光直射,無塵埃、腐蝕性氣體、可燃性氣體、油霧、水蒸汽、滴水或鹽分等
    海拔高度
    低于海拔1000米
    環境溫度
    -10℃~+40℃
    濕度
    20%~90%RH,無水珠凝結
    振動
    小于5.9米/秒2(0.6g)
    存儲溫度
    -20℃~+60℃
    防護等級
    IP20
    安裝方式
    壁掛式
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