交流變頻電動鉆機(jī)在起下鉆作業(yè)時,絞車電機(jī)的降速和停機(jī)是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的,在頻率減小的瞬間,電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降,而由于機(jī)械慣性的原因,電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180度,電機(jī)從電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài);與此同時,電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速下降,電機(jī)處于再生制動狀態(tài)。電機(jī)再生的電流經(jīng)變頻器續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng),僅靠變頻器本身的電容吸收,雖然其他部分可以消耗電能,但電容仍有短時間的電荷堆積,形成“泵升電壓”,使直流電壓升高。過高的直流電壓會使各部分器件受到損害,變頻器也會報故障并停機(jī)。因此,對于負(fù)載處于發(fā)電制動狀態(tài)中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。
變頻器的制動單元作為接通
制動電阻的“開關(guān)”,由大功率晶體管及其驅(qū)動電路構(gòu)成,其功能是為放電電流環(huán)節(jié)電容器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)儲存不了或者內(nèi)接的
制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時,接通外部制動組件即
制動電阻器,以加快消耗再生電能的速度。
制動電阻作為電機(jī)的再生能量以熱能方式消耗的載體,它包括
電阻器阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)。通過對
制動電阻阻值和功率的確定,保證制動過程使變頻器直流母線電壓恒定,且電阻不因發(fā)熱而快速老化。
電阻器阻值主要根據(jù)所需制動轉(zhuǎn)矩的大小選擇,功率則根據(jù)阻值和使用率確定,其計算過程復(fù)雜煩瑣且與變頻器本身參數(shù)關(guān)系密切。因此,通常變頻器廠家會給出
制動電阻阻值和功率的建議參數(shù)值,方便用戶選擇合適的外接
制動電阻安裝使用。