DufewzapewniaCzoper hamowaniajako zewnętrzne rozwiązanie w zakresie hamowania dynamicznego dla napędów o zmiennej częstotliwości (VFD), pomagające kontrolować napięcie szyny DC, gdy silniki działają jako generatory podczas szybkiego zwalniania lub remontów obciążeń. Zaprojektowane dla systemów napędowych 220 V, 380 V i 690 V, serię CBU można skonfigurować zgodnie z mocą hamowania, cyklem pracy, napięciem szyny DC, specyfikacjami rezystorów i wymaganiami instalacyjnymi.
Czoper hamowania jest kluczowym elementem przełączającym w dynamicznym układzie hamulcowym. Kiedy silnik zwalnia, energia regeneracyjna może płynąć z powrotem do szyny DC przemiennika częstotliwości i powodować wzrost jego napięcia. Jeżeli energia ta nie jest odpowiednio kontrolowana, napęd może zostać objęty ochroną przeciwprzepięciową lub niekontrolowanym wyłączeniem. Czoper hamowania monitoruje napięcie szyny DC i szybko przełącza obwód IGBT w celu przekazania nadmiaru energii do rezystora hamowania, gdzie jest ona przekształcana w ciepło. W artykule wyjaśniono zasadę działania czoperów hamowania, ich główne parametry techniczne, kryteria doboru, zastosowania, funkcje zabezpieczające i względy instalacyjne.
Spis treści
- Co to jest przerywacz hamowania?
- Jak działa przerywacz hamowania?
- Jakie parametry techniczne mają znaczenie?
- Jak wybrać przerywacz hamowania?
- Gdzie stosuje się przerywacze hamowania?
- Czoper hamowania a rezystor hamowania
- Jakie funkcje ochronne są ważne?
- Uwagi dotyczące instalacji i uruchomienia
- Względy produkcyjne i jakościowe
- Często zadawane pytania
Co to jest przerywacz hamowania?
Czoper hamowania to elektroniczne urządzenie przełączające stosowane w obwodzie pośrednim prądu stałego przetwornicy częstotliwości. Jego głównym celem jest kontrola wzrostu napięcia szyny DC spowodowanego energią regeneracyjną.
Podczas normalnej pracy silnika energia elektryczna zamieniana jest na energię mechaniczną. Jednakże, gdy obciążenie o dużej bezwładności zwalnia, silnik może tymczasowo działać jako generator. Energia mechaniczna jest następnie przekształcana z powrotem w energię elektryczną i przekazywana do szyny prądu stałego. Ta energia regeneracyjna zwiększa napięcie obwodu pośredniego.
Czoper hamowania zapewnia kontrolowaną ścieżkę odprowadzania nadmiaru energii. Kiedy napięcie szyny DC osiągnie ustawiony próg hamowania, obwód przełączający IGBT przerywacza włącza się i kieruje energię w stronę zewnętrznego rezystora hamowania. Rezystor przekształca energię elektryczną w ciepło, pomagając utrzymać szynę DC w odpowiednim zakresie roboczym.
Dlatego czoper hamowania nie rozprasza energii niezależnie. Zamiast tego kontroluje, kiedy i w jaki sposób rezystor hamowania jest podłączony do szyny DC.
Jak działa przerywacz hamowania?
Zasada działania opiera się na automatycznym monitorowaniu napięcia szyny DC i szybkim przełączaniu elektronicznym. Cały proces można podsumować w następujący sposób:
- Zwolnienie silnika:Przetwornica częstotliwości wydaje silnikowi polecenie zmniejszenia prędkości.
- Działanie regeneracyjne:Silnik chwilowo pełni funkcję generatora.
- Napięcie szyny DC wzrasta:Odzyskana energia elektryczna powraca do łącza prądu stałego przetwornicy częstotliwości.
- Wykrywanie progu:Czoper hamowania wykrywa, że napięcie szyny DC osiągnęło skonfigurowany poziom roboczy.
- Przełączanie IGBT:Obwód przełączający przewodzi i zapewnia ścieżkę do rezystora hamowania.
- Rozpraszanie energii:Rezystor hamujący przekształca nadmiar energii elektrycznej w ciepło.
- Wyłączenie:Gdy napięcie szyny DC spadnie poniżej progu zwolnienia, przerywacz wyłącza się.
Ten cykl przełączania może się szybko powtarzać podczas hamowania. Rezultatem jest kontrolowane rozpraszanie energii regeneracyjnej bez konieczności stosowania oddzielnego zewnętrznego sterownika do podstawowego monitorowania napięcia.
W zastosowaniach, w których występuje częste hamowanie lub wysoka energia regeneracyjna, zewnętrzny czoper hamowania może być szczególnie przydatny, gdy wewnętrzna zdolność hamowania przetwornicy częstotliwości jest niewystarczająca.
Jakie parametry techniczne mają znaczenie?
Wybór czopera hamowania w oparciu wyłącznie o moc silnika może prowadzić do nieodpowiedniego układu hamulcowego. Należy ocenić rzeczywiste warunki regeneracji, napięcie szyny DC, częstotliwość hamowania, charakterystykę rezystora i cykl pracy.
| Parametr | Odniesienie do serii Dufew CBU | Znaczenie inżynieryjne |
|---|---|---|
| Napięcie systemu | 220VAC / 380VAC / 690VAC | Określa odpowiednią klasę napięcia napędu i szyny DC |
| Napięcie hamowania 220 V | DC340 / 360 / 380 / 400 / 420V ±10V | Zapewnia możliwość wyboru progów hamowania dla kompatybilnych systemów |
| Napięcie hamowania 380 V | DC630 / 660 / 690 / 730 / 760V ±10V | Pasuje do różnych konfiguracji napędów klasy 380 V |
| Napięcie hamowania 690 V | DC1140V ±10V | Zaprojektowany dla kompatybilnych systemów napędowych klasy 690V |
| Metoda kontroli | Automatyczne monitorowanie napięcia szyny DC | Umożliwia rozdrabniaczowi automatyczną reakcję na warunki regeneracji |
| Odpowiedź równoległa | ≤1ms | Obsługuje skoordynowane przełączanie w konfiguracjach równoległych |
| Temperatura uruchomienia wentylatora | Około. 45°C | Pomaga zarządzać ciepłem podczas większych obciążeń hamowania |
| Ochrona przed przegrzaniem | Około. 85°C | Zapewnia ochronę termiczną obwodu hamulcowego |
| Ocena ochrony | IP20 lub wyższy | Wskazuje poziom ochrony obudowy w odpowiedniej konfiguracji |
| Obowiązująca norma | GB/T 12668 | Zapewnia zgodność techniczną dla odpowiedniego sprzętu związanego z napędem |
Końcowe napięcie, model, konfiguracja elektryczna i zdolność hamowania powinny być zawsze sprawdzane w odniesieniu do konkretnych wymagań VFD i aplikacji.
Jak wybrać przerywacz hamowania?
Profesjonalny dobór rozpoczyna się od warunków hamowania, a nie od prostego dopasowania przerywacza do mocy znamionowej silnika. System, który bardzo często zatrzymuje mały silnik, może generować bardziej wymagające warunki termiczne niż większy silnik, który hamuje tylko okazjonalnie.
Kluczowe czynniki wyboru obejmują:
- Napięcie układu napędowego:Upewnij się, że klasa napięcia przerywacza odpowiada systemowi VFD.
- Moc silnika:Użyj wartości znamionowej silnika jako punktu odniesienia przy całkowitym doborze systemu.
- Bezwładność obciążenia:Obciążenia o dużej bezwładności generalnie generują więcej energii regeneracyjnej podczas szybkiego zwalniania.
- Czas hamowania:Krótszy czas zatrzymania może zwiększyć chwilową siłę hamowania.
- Częstotliwość hamowania:Powtarzające się cykle hamowania zwiększają naprężenia termiczne.
- Rezystor hamowania:Wartość rezystancji, moc znamionowa i cykl pracy muszą być zgodne z przerywaczem.
- Temperatura otoczenia:Wyższe temperatury otoczenia mogą zmniejszyć dostępną pojemność cieplną.
- Wentylacja szafki:Do odprowadzania ciepła niezbędny jest odpowiedni przepływ powietrza i odstęp montażowy.
- Praca równoległa:Można rozważyć zastosowanie wielu przerywaczy, jeżeli wymagania dotyczące hamowania przekraczają wydajność jednej jednostki.
Do oceny inżynierskiej przydatne informacje obejmują model VFD, moc silnika, typ obciążenia, wymagany czas hamowania, częstotliwość hamowania, istniejące specyfikacje rezystorów i oczekiwany cykl pracy.
Gdzie stosuje się przerywacze hamowania?
Czopery hamowania mają szerokie zastosowanie w przemysłowych układach napędowych, w których szybkie hamowanie, duża bezwładność lub obciążenia remontowe mogą zwrócić znaczną energię do szyny prądu stałego.
| Aplikacja | Typowe wymagania dotyczące hamowania |
|---|---|
| Windy | Kontroluje energię regenerowaną podczas jazdy w dół i szybkiego zwalniania |
| Sprzęt do podnoszenia | Wykorzystuje energię regeneracyjną powstającą podczas opuszczania ładunków |
| Żurawi | Wspomaga dynamiczne hamowanie ładunków podnoszących i o dużej bezwładności |
| Wirówki | Zarządza energią powstającą podczas gwałtownego hamowania |
| Przenośniki | Kontroluje napięcie szyny DC, gdy ruchome obciążenia generują energię regeneracyjną |
| Maszyny włókiennicze | Obsługuje częste cykle przyspieszania i zwalniania |
| Maszyny Papiernicze | Pomaga zarządzać wymaganiami dotyczącymi hamowania dynamicznego w produkcji ciągłej |
| Narzędzia maszynowe | Obsługuje szybkie zatrzymanie i kontrolowane zwalnianie |
| Pralki przemysłowe | Obsługuje powtarzające się cykle hamowania |
Czoper hamowania a rezystor hamowania
Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że czoper hamowania i rezystor hamowania pełnią tę samą funkcję. W rzeczywistości są to elementy uzupełniające się w ramach dynamicznego układu hamulcowego.
| Część | Główna funkcja |
|---|---|
| Autobus DC | Zapewnia połączenie elektryczne pomiędzy przemiennikiem częstotliwości a obwodem hamulcowym |
| Czoper hamowania | Kontroluje przesyłanie energii regeneracyjnej z szyny DC |
| Rezystor hamowania | Zamienia przeniesioną energię elektryczną na ciepło |
Czoper pełni zatem rolę sterownika przełączającego, a rezystor pełni rolę elementu rozpraszającego energię. Obydwa elementy muszą być odpowiednio dobrane do układu napędowego i cyklu pracy hamulca.
Jakie funkcje ochronne są ważne?
Ponieważ obwody hamulcowe mogą obsługiwać znaczną energię elektryczną i cieplną, funkcje zabezpieczające są ważne dla niezawodnej pracy przemysłowej. W zależności od wybranej konfiguracji seria Dufew CBU może zawierać kilka funkcji zabezpieczających.
- Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe szyny DC
- Zabezpieczenie przed zwarciem obwodu hamulcowego
- Ochrona przed przegrzaniem
- Zabezpieczenie przed awarią wentylatora chłodzącego
- Wyjście przekaźnika awarii
Przekaźnik usterki może dostarczać sygnał do zewnętrznego układu sterowania, gdy wystąpi określony stan usterki. Może to pomóc w zintegrowaniu obwodu hamulcowego z szerszą strategią automatyki przemysłowej i zabezpieczeń.
Uwagi dotyczące instalacji i uruchomienia
Prawidłowy montaż ma kluczowe znaczenie zarówno dla bezpieczeństwa elektrycznego, jak i skuteczności hamowania. Przed oddaniem do użytku przerywacza hamowania inżynierowie powinni sprawdzić cały obwód hamulcowy, a nie sprawdzać osobno przerywacz.
- Upewnij się, że klasa napięcia przerywacza odpowiada systemowi napędowemu.
- Przed podłączeniem sprawdź polaryzację szyny DC.
- Sprawdź rezystancję rezystora hamowania i moc znamionową.
- Upewnij się, że wszystkie zaciski są prawidłowo podłączone i dobrze dokręcone.
- Zapewnij wystarczającą wentylację i odstęp montażowy.
- W stosownych przypadkach oddziel przewody zasilające od wrażliwych przewodów sterujących i sygnałowych.
- Podłącz obwód przekaźnika awarii, jeśli wymaga tego architektura sterowania.
- Przed włączeniem systemu wykonać kontrolę elektryczną.
Wymuszone chłodzenie powietrzem może być ważne w zastosowaniach wymagających dużej częstotliwości hamowania lub znacznej mocy hamowania. Rzeczywista wydajność cieplna zależy od mocy hamowania, cyklu pracy, temperatury otoczenia, wentylacji szafy, odstępu montażowego i częstotliwości pracy.
Instalacja i uruchomienie powinny zostać wykonane przez wykwalifikowany personel elektryczny zgodnie z obowiązującą dokumentacją produktu i wymaganiami elektrycznymi.
Względy produkcyjne i jakościowe
W przypadku klientów przemysłowych kupujących czoper hamowania od producenta lub dostawcy z Chin, wydajność produktu należy ocenić wraz z możliwościami produkcyjnymi, procedurami testowania, dokumentacją i wsparciem technicznym.
Dufew Electric produkuje komponenty elektroniki mocy do przemysłowych zastosowań związanych z napędami i sterowaniem mocą, w tym czopery hamowania, rezystory hamowania, jednostki hamowania, reaktory, filtry, transformatory i rezystory przemysłowe.
W zależności od konfiguracji produktu kontrola jakości może obejmować:
- Kontrola przychodzącego materiału
- Kontrola podłączenia elektrycznego
- Badanie rezystancji izolacji
- Badanie wytrzymałości dielektrycznej
- Weryfikacja funkcji przełączania
- Weryfikacja funkcji zabezpieczającej
- Kontrola wentylatora chłodzącego
- Kontrola terminali i wymiarów
- Końcowa kontrola i pakowanie produktu
Seria CBU jest produkowana zgodnie z obowiązującymi wymaganiami GB/T 12668, podczas gdy Dufew Electric utrzymuje odpowiednie certyfikaty ISO i CE w ramach swojego systemu jakości i zgodności produktu. Konkretne dokumenty certyfikacyjne i zapisy techniczne należy potwierdzić zgodnie z wybranym modelem i wymaganiami projektu.
Często zadawane pytania dotyczące przerywaczy hamowania
1. Jaki jest główny cel czopera hamowania?
Czoper hamowania kontroluje energię regeneracyjną zwracaną do szyny prądu stałego falownika VFD podczas zwalniania silnika lub operacji remontowych. Przełącza nadmiar energii na rezystor hamowania, aby zapobiec nadmiernemu napięciu szyny DC.
2. Czy czoper hamowania zastępuje rezystor hamowania?
Nie. Te dwa komponenty pełnią różne funkcje. Czoper hamowania steruje ścieżką przełączania, podczas gdy rezystor hamowania przekształca regenerowaną energię elektryczną w ciepło. Zwykle są zaprojektowane do współpracy.
3. Czy jeden czoper hamowania może obsługiwać układ hamowania o dużej mocy?
Zależy to od wymaganej mocy hamowania, cyklu pracy, napięcia szyny DC, konfiguracji rezystorów i wybranego modelu. Jeżeli pojedyncza jednostka jest niewystarczająca, można połączyć równolegle wiele kompatybilnych przerywaczy, zgodnie z projektem systemu.
4. Jakie systemy napięcia obsługuje seria Dufew CBU?
Seria CBU jest dostępna dla systemów napędowych 220 V, 380 V i 690 V. Należy wybrać odpowiedni model i napięcie hamowania zgodnie z charakterystyką szyny DC VFD i zastosowaniem.
5. Jakie informacje należy podać przy zamawianiu czopera hamowania?
W celu dokładnego doboru technicznego należy podać model napędu, napięcie systemu, moc silnika, typ obciążenia, czas zwalniania, częstotliwość hamowania, wymaganą moc hamowania, specyfikacje rezystora hamowania, cykl pracy, warunki otoczenia i wymagania instalacyjne, jeśli są dostępne.
Wniosek
Odpowiednio dobranaCzoper hamowaniamoże odgrywać ważną rolę w kontrolowaniu energii regeneracyjnej i utrzymywaniu stabilnego napięcia szyny DC w wymagających zastosowaniach VFD. Od wind i dźwigów po wirówki, przenośniki, sprzęt tekstylny i obrabiarki – właściwa kombinacja przerywacza, rezystora hamowania, układu chłodzenia i funkcji ochronnych może poprawić niezawodność hamowania dynamicznego. Jeśli oceniasz czoper hamowania dla nowego układu napędowego lub potrzebujesz pomocy w dopasowaniu napięcia, mocy hamowania, specyfikacji rezystora i cyklu pracy,skontaktuj się z namiw celu omówienia wymagań aplikacji z Dufew Electric i zidentyfikowania odpowiedniej konfiguracji.
