回复:应用探讨—制动能量的计算

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发布于 2010-06-01 09:52:51

44楼

关于制动能量计算的话题到现在告一段落了,还有不少没有来得及参与的各位侠客可能还意犹未尽,后悔来晚了。不过没有关系,大家可以看看这个总结,可以看出大家讨论的热烈程度,以及对这个话题的关注程度是多么的专注,以及各位答侠自己内在深厚的理论基础。
从这个话题的讨论中,大家围绕制动能量计算的话题展开了热烈的讨论,
yming 具有大师的风范,为大家展示了自己在工作中所遇到的各种情况:
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我的选择方式:
要真是频繁制动,就别考虑制动电阻了。还是选带能量回馈单元吧。
1、针对不同电压等级、不同容量的变频器(尤其是已经内置制动单元的),制动电阻的总阻值不应小于制动单元的允许值,就按MM4制动电阻查表所得。
2、根据常用的变频器容量范围,选购一两种阻值,功率的制动电组。例如:56Ω,650W 瞬时功率13kW。
3、根据系统的转动惯量、机械系统的承受能力和为达到制动停止的斜率要求考虑能耗功率(也是制动电组瞬间的最大功率)。
3.1系统的转动惯量:如果不是被拖动,含有传动比i的各级转动惯量可以使用SolidWorks大致做出来(因为机械系统也是自己设计,设计完后已经知道电机轴上的总转动惯量)。则电机轴总惯量=电机转子惯量(电机手册上有)+((负载处惯量/i2)+传动惯量)/i1。
3.2各级传动效率可以查表得到结果。例如:齿轮 0.98,涡轮蜗杆(根据i)0.8-0.95,带传动 0.98 。总效率 K=k1*k2*k3.....(传动效率的损耗本质上也是摩擦发热。)
4、根据 制动功率=K*能耗功率。可以通过串、并联的方法同时满足阻值和耗散功率的要求。例如:380V,22kW变频器,制动电组要求27Ω 那么可用并联两个56Ω=28欧 达到瞬时26KW的要求。
5、制动电阻安装时,要充分考虑散热空间。串并联的好处是热量不集中,每个制动电阻均平均散热。最好单独放置(制动电阻柜、箱)。制动电阻冷却决定于ΔT(温度梯度)越大越好。
必要时可以考虑风机(要吹,不是抽)
6、串并联的接头使用压接端子,并且要求同一材质(包括螺栓)。
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还有kdrjl深厚的理论功底:
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先说第一个问题:我在6SE70的坛子里发的那个计算公式,和这里的不矛盾,首先这是一个逐步认识的过程,750V就是受到那篇文章的影响而发的,和我实际试验结果也是吻合的。但是我就很奇怪,那个1.5的系数是怎么来的?为什么功率乘以个1.5的系数,就能在实际中保证瞬间的满功率制动呢?后来试验发现,用630的平方除以电机额定功率所得出的电阻值,即可满足要求,尽管它比用750的平方除以1,5倍的电机额定功率,计算出来的电阻值要大,但可以满足电机额定转矩连续制动的要求。推荐的文章中,考虑过载倍数,是为了开始制动的时候有一个更大制动转矩,利用电机的过载倍数制动。这个我倒是不推荐,主要是考虑电机频繁制动、高动态时过载对电机的安全和寿命产生威胁;
第二,制动电阻的功率值受多方面的影响,所以,计算误差是很大的,一般都是采用工程经验来确定其功率。我前面说过,电阻的功率受环境温度、散热条件、制动周期等因素的影响。打个比方:说环境温度。如果同一个功率值的电阻安放环境温度是0度,和安放环境温度是40度,他的发热情况就绝对不一样了。再比如,散热条件,有强迫风冷却和不通风的场所,电阻发热的温度也是不同的。还有制动周期的不同也是区别很大的,连续制动,就相当于电炉子在通电,而间歇式工作,可能电阻还没热呢,制动过程已经结束了。这个功率值的差别可就大了。诸多因素决定制动电阻的功率值计算误差很大,而且许多计算的因子都是变化的、非线性的。咋计算呢?即便有公式也是相当不好使的。
第三个问题,6SE70没有内置制动单元,所以,外部附加的制动单元和制动电阻需要自己去计算选择。6SE70唯一能提供的参数,就是直流母线电压的动力制动阈值,它的范围可以在630-750之间,在这其间制动单元和制动电阻工作,就是安全的。
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在这里不在一一列举各位答侠的高见,总之,各行各业都有自己行业的特点,根据自己的特点结合基本的控制理论,把西门子产品更好地应用到各行各业的领域中去。

本次探讨的整理结果请参见此处
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