位能負載條件下的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計
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圖一 轉(zhuǎn)子回路串電阻的調(diào)速特性 圖二 交流變頻調(diào)速特性
如圖所示，繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速時，通過電阻的分級切換和正反轉(zhuǎn)接觸器切換，實現(xiàn)有級調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制。其中，工作點１和工作點２為電動狀態(tài)，工作點３為能耗制動狀態(tài)，工作點４為再生發(fā)電機狀態(tài)。
變頻調(diào)速特性為一組平行的曲線，同于變頻器的頻率可以連續(xù)可調(diào)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)平滑無級調(diào)速。圖二中１區(qū)為電動區(qū)，２區(qū)為再生發(fā)電區(qū)，電能回饋至變頻器的直流側(cè)，通過制動組件泄放。
三、變頻器的容量選擇
提升機械采用變頻器進行控制時，可以遷用鼠籠型電動機，對于原使用繞線式電動機的提升機械，可將繞線式電動機的轉(zhuǎn)子短接，當作籠型電機使用。常用的電動機為ＹＺ系列鼠籠型電動機和ＹＺＲ系列繞線型電動機，這兩個系列的電動機，都是以工作制Ｓ３及負載持續(xù)率40%的定額作為基準定額。電動機的額定值選定后，應選擇相應的變頻器容量。
ＹＺ和ＹＺＲ系列電動機的過載力矩一般為2.2-2.8倍，為了充分發(fā)揮電動機的負載能力，提高起重設(shè)備的安全性能，采用變頻器進行控制后，必須保證變頻器－電動機系統(tǒng)具有2.2-2.8倍的過載能力。由于普通變頻器的過載能力一般為150%一分鐘，瞬態(tài)過載力矩只能達到180%－200%，因此必須提高所適配的變頻器容量，以便提高變頻器－電動機系統(tǒng)的瞬時過載能力。
由上述可知，只要把變頻器的容量提高20%左右，即可使變頻器－電動機系統(tǒng)的瞬時過載能力提高到2.0-2.4倍，基本滿足要求。因此，應選擇變頻器額定容量為電動機額定容量的120%以上，即把變頻器的容量提高一個等級。如45KW的電動機，應配置55KW的變頻器，且變頻器應具有較大的過載能力，過載率在150%一分鐘以上。
四、制動組件的合理選用
如圖三所示，再生發(fā)電時機械能被轉(zhuǎn)換成電能，回饋到變頻器直流側(cè)的電容器上，其結(jié)果將使直流回路的電壓升高，當電壓升高到某一設(shè)定值（如750V），制動單元自動控制放電用開關(guān)管導通，電能向制動電阻上泄放。制動單元動作后，泄放的能量大于回饋能量，直流回路的電墳開始下降，當它下降到某一設(shè)一值（如630V），則制動單元自動控制放電用開關(guān)管關(guān)閉，停止放電。這一充電與放電過程由變頻器和制動組件自動完成，維持直流回路電壓在一個安全的范圍之內(nèi)。
由上述可知，選擇制動組件的基本原則是：
1、制動組件的最大瞬時放電能量大于等于最大瞬時回饋能量。
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