0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое резистор двигателя

Расчет и выбор тормозных резисторов для преобразователей частоты

В статье рассматривается методике расчета и выбора тормозного сопротивления (тормозного резистора) для преобразователей частоты (ПЧ, частотника), на примере остановки асинхронного двигателя типа АИР.

Тормозные резисторы являются необходимыми элементами систем с тяжелыми режимами торможения (остановка большой нагрузки за малое время), если в их составе имеются преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока (например, серии GA700, GA500, A1000, L1000, J1000).


YASKAWA преобразователи частоты серий GA700 и GA500

Примерами таких систем могут служить:

  • Лифты, эскалаторы.
  • Различные краны и подъемные механизмы.
  • Шпиндели станков.
  • Конвейеры и системы подачи заготовок.


Примеры применений где требуются тормозные сопротивления

Пример расчета тормозного резистора

В качестве примера, рассмотрим работу преобразователя частоты серии GA700 (модель CIPR-GA70C4208) с двигателем АИР 280 М6 с циклом работы в 90 секунд и временем торможения 4 секунды (остановка производится с номинальной скорости вращения до 0). Двигатель подключен к механизму напрямую (без редуктора), а общий момент инерции составляет 38 кг*м 2 .


Циклограмма работы с участком торможения двигателя

Из циклограмм видно насколько сильно растет значение момента при переходе в отрицательную область во время торможения.

Если не предпринять меры по утилизации энергии, которая поступает на ПЧ во время торможения электродвигателя, то преобразователь отключится по ошибке перенапряжения на звене постоянного тока (код OV у YASKAWA). А в случае большой инерционной нагрузки на валу электродвигателя могут выйти из строя конденсаторы звена постоянного тока (ЗПТ).

Для утилизации возникающей энергии используют или тормозные сопротивления, преобразующие энергию в тепло, или рекуператоры для возврата ее в питающую сеть.

Для выбора тормозного резистора в первую очередь нам нужно определить электрическую мощность торможения:

Находим номинальную скорость двигателя в рад/с:

wном = 2p * nном / 60 = 2p * 968 / 60 = 101,3 [рад/c]

Рассчитываем максимальный момент для полной остановки по заданному циклу. Если механика имеет в своем составе несколько кинематических узлов (например, редукторы, барабаны и т.д.), то в суммарном моменте инерции эти узлы должны быть приведены к валу двигателя:

Mмакс = J* (wнач – wкон) / tторм = 38 * (101,3 – 0) / 4 = 962,35 [Н * м]

Определяем максимальную мощность при торможении:

Pмакс = Mмакс * (wнач – wкон) = 962,35 ´ (101,3 – 0) = 97486 [Вт]

Определяем электрическую мощность торможения. Так, как отсутствует редуктор, то величину его КПД берем равной 100%:

Pэл.торм = (Pмакс – k * Pном.дв) – ((1 – hред) * Pмакс )= (97486 – 0,05 * 90000) – ((1 – 1) * 97486) = 92986 [Вт]

Здесь k – вспомогательный коэффициент, зависящий от номинальной мощности двигателя:

Pном.дв, кВтk
до 1,50,25
от 2,2 до 4,00,20
от 5,5 до 110,15
от 15 до 450,08
выше 450,05

Производим расчет допустимого сопротивления резистора:

Rмакс = U 2 зпт / Pэл.торм = 760 2 / 92986 = 6,2 [Ом]

будет иметь следующие значения в зависимости от величины напряжения на входе ПЧ:

– для 220 В: Uзпт = 388 В ± 3 %

– для 380 В: Uзпт = 757 В ± 3 %

Определяем продолжительность включения (ПВ) для режима торможения:

ПВ = (tторм / Tцикла) ´ 100% = (4 / 90) ´ 100% = 4,4 %

Находим номинальную мощность тормозного резистора:

Pторм.ном = Pэл.торм / fk = 92986 / 10 = 9298,6 [Вт]

где – коэффициент, зависящий от значения ПВ (соответствие на рис.3)


Зависимость коэффициента fk от ПВ

Согласно расчету, получается резистор 6Ом/18,5кВт. Один резистор этим условиям не удовлетворяет, но можно использовать по два резистора RH-9600W015-10 (9,6 кВт, 15 Ом, ПВ=10%).


Тормозные резисторы разной мощности RFH и БТ

Выбор тормозного модуля

Для сброса энергии со звена постоянного тока при его повышении используется специальный силовой транзистор, называемый тормозным. Он может быть, как встроенным, так и внешним. У преобразователей YASKAWA тормозные модули встроены в сам ПЧ до определенной мощности:

  • A1000 и L1000: до 30 кВт (тяжелый режим нагрузки [HD])
  • GA700: до 75 кВт [HD]


Пример внешнего тормозного модуля YASKAWA CDBR-4045D

Для проверки работоспособности тормозного транзистора в данном режиме, необходимо найти ток, который будет протекать через него во время торможения. В нашем случае это будет:

Iторм = Uзпт / Rторм.ном = 760 / (15 / 2) = 101,3 [А]

В данном случае преобразователь GA700 имеет номинальную мощность 90 кВт при тяжелом режиме нагрузки [HD] и требует установки внешних тормозных модулей. По каталогу рекомендуется установка двух модулей CDBR-4045D с максимальным суммарным током 120 А.


Таблица характеристик тормозных модулей YASKAWA CDBR

Выводы

Расчет режимов торможения и выбор тормозных резисторов для преобразователей частоты необходимый этап перед его покупкой, чтобы в последствии избежать простоя оборудования и выхода из строя ПЧ.

Читать еще:  Starline a91 датчик температуры двигателя установка

ООО «КоСПА» обеспечивает поставку ПЧ YASKAWA со всеми необходимыми опциями и в случае необходимости может помочь в их выборе и проверке ваших расчетов.

Офис/склад: 111024, г. Москва, ул. Авиамоторная, дом 59. Доставка оборудования по России транспортными компаниями.

  • Почтовый адрес: 111250, г. Москва, а/я 57
    • Режим работы
    • Время работы офиса:
      пн-чт с 9.30 до 17.30, пт с 9.30 до 16.30

      Время работы склада:
      пн-чт с 9.30 до 17.30, пт с 9.30 до 16.30

    • Перерыв на обед
      с 13.15 до 14.00

    Электродинамическое торможение при помощи ПЧ

    Большинство частотно-регулируемых приводов обеспечивают динамическое торможение асинхронного электродвигателя. При помощи ПЧ можно реализовать схемы торможения постоянным током и противовключением.

    Электродинамическое торможение обладает следующими преимуществами:

    • Высокая скорость торможения, что необходимо для точного позиционирования груза.
    • Простота аппаратной реализации. Для этого требуются частотный преобразователь с тормозным прерывателем и резистор.
    • Упрощение кинематической схемы оборудования.

    При принудительной остановке электродвигателя, электроэнергия рассеивается в цепи, вызывая избыточный нагрев и срабатывание тепловой защиты. Для того чтобы избежать этого, применяют тормозные резисторы, обеспечивающие падение генерируемого напряжения и эффективное рассеивание тепла.

    Электродинамическое торможение без дополнительных сопротивлений возможно для оборудования с нечастыми пусками, реверсами и остановками. Для грузоподъемных механизмов, рольтангов, лифтов необходим тормозной резистор.

    Частотные преобразователи Данфосс с функцией динамического торможения комплектуются встроенным модулем Brake Choppe. Это устройство представляет собой электронный ключ на транзисторах IGBT, встроенный в звено постоянного тока. Возможна также опциональная комплектация этим блоком. Подключение тормозного резистора без прерывателя недопустимо.

    Дополнительный резистор электродвигателя «печки» ВАЗ 2109

    Электродвигатель вентилятора отопителя салона (моторчик «печки») автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 работает в паре с дополнительным (добавочным) резистором.

    Вот подробная информация о том для чего он нужен, как выглядит, где установлен, как подключен, как его можно снять, какие неисправности с ним могут приключиться и его каталожные номера для замены.

    Дополнительный резистор электродвигателя «печки» ВАЗ 2108, 2109, 21099

    Для чего нужен дополнительный резистор

    Дополнительный резистор необходим для обеспечения малой и средней скорости работы электродвигателя отопителя.

    Электродвигатель вентилятора отопителя («печки») может подключаться к бортовой сети либо напрямую (это самая высокая третья скорость — 4100 об/мин), либо через дополнительный резистор имеющий две спирали сопротивления (0,23 Ом и 0,82 Ом). Если в цепь включены обе спирали — скорость низкая (1-я), если одна 0,23 — скорость средняя (2-я).

    Скорости «печки» переключаются переключателем-крутилкой на передней панели.

    Как выглядит дополнительный резистор

    Дополнительный резистор представляет собой текстолитовую пластину с закрепленными на ней тремя контактами и двумя спиралями разной длины. См. фото в начале статьи.

    Где установлен дополнительный резистор электродвигателя вентилятора «печки» (отопителя салона) на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

    На автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификациях дополнительный резистор «печки» закреплен винтом (саморезом) с левой стороны кожуха радиатора отопителя. К нему подключена соединительная колодка на три провода.

    Где установлен и как выглядит дополнительный резистор «печки» на ВАЗ 2108, 2109, 21099

    Схема подключения дополнительного резистора моторчика «печки» ВАЗ 2108, 2109, 21099

    Как подключен дополнительный резистор отчетливо видно на схеме подключения моторчика вентилятора «печки».

    Схема включения электродвигателя вентилятора отопителя салона — моторчика печки автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 с высокой панелью

    Особенности снятия и установки дополнительного резистора «печки»

    Снять дополнительный резистор «печки» можно без ее демонтажа с автомобиля. Для этого нужно изловчится и попасть в пространство с правой стороны от педального узла. Там он виден довольно отчетливо — коричневая пластина на фоне черного кожуха радиатора «печки». Отсоединяем от него колодку проводов, крестовой отверткой выворачиваем винт его крепления к кожуху и снимаем. Устанавливаем резистор назад в обратной последовательности.

    Неисправности

    Если выходит из строя дополнительный резистор, то вентилятор печки работает только на большой скорости. Основные его неисправности: «обрыв» спирали и нарушение контакта в соединительной колодке (в результате ее оплавления или окисления выводов). Наличие «обрыва» можно проверить омметром (мультиметром в режиме омметра). Если он есть, резистор под замену. Оплавленная с плохими контактами колодка может быть заменена на новую, выводы зачищены.

    Применяемость

    На автомобилях ВАЗ 2108, 21081, 21083, 2109, 21091, 21093, 21099 ставится дополнительный резистор электродвигателя «печки» 2108-8101081 (01, 02). Он же 17.3727.

    Примечания и дополнения

    — «Печка» может не «греть» не только по причине выхода из строя дополнительного резистора и (или) электродвигателя, но и по целому ряду других причин. Подробно о них: «Не греет «печка» автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099″.

    Читать еще:  Двигатели камаз евро 0 это что

    Система зажигания

    Второй элемент автомобиля, где можно встретить резистор – это свечи зажигания. Но далеко не все свечи оснащены им.

    В конструкции данных элементов он начал появляться не так давно, и задача его заключается в подавлении радиопомех.

    Кстати, сейчас ведется очень много споров, нужен ли он в свечах. Ведь резистор создает сопротивление, которое в конечном итоге влияет и на искру. А ведь чем сильнее последняя, тем лучше воспламеняется горючая смесь.

    Но на самом деле на качестве искры наличие резистора сказывается незначительно, а вот на свечу – только положительно. Очень сильный искровой заряд приводит к разрушению электродов, а сопротивление снижает напряжение искры.

    Но не в этом его главное назначение. Мощный искровой разряд создает достаточно сильные помехи в радиочастотном диапазоне, которые могут повлиять на работу аудиосистемы автомобиля, мобильного телефона и любого другого оборудования, чувствительного к помехам данного типа.

    Интересно, что необязательно устанавливать на автомобиль свечи зажигания, оснащенные резисторами.

    Дело в том, что во многих моделях шумоподавляющий элемент устанавливается в наконечники проводов высокого напряжения. Также некоторые виды самих проводов обладают достаточно неплохим сопротивлением, которого хватает для подавления радиопомех.

    Резистор также может быть установлен и в бегунок трамблера, причем встречается он там на многих моделях. Его задача – та же, что и в свече зажигания или наконечнике.

    Важно понимать, что во всех перечисленных элементах зажигания одновременно использоваться резисторы не могут.

    При последовательном подключении этих элементов все сопротивление, которое они создают, суммируется.

    То есть, если резистор будет установлен в бегунке трамблера, наконечнике, свече, то они будут создавать настолько сильное сопротивление, что значительно послабят искровой заряд, и он уже не сможет качественно воспламенять смесь. А это приведет к перебоям в работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива.

    Поэтому принимать решение, стоит ли устанавливать на автомобиль свечи зажигания с резистором необходимо, тщательно ознакомившись с техдокументацией, идущей к авто.

    Если изготовитель указывает, что необходимо использование таких свечей, то ими лучше пользоваться.

    Совместимость

    2021 © www.instart-info.ru Официальный сайт производителя INSTART. Все права защищены.
    INSTART — производство и продажа преобразователей частоты, устройств плавного пуска и дополнительного оборудования к ним

    Данная политика конфиденциальности относится к сайту под доменным именем instart-info.ru. Эта страница содержит сведения о том, какую информацию мы (администрация сайта) или третьи лица могут получать, когда вы пользуетесь нашим сайтом.

    Частотник без тормозного резистора

    В некоторых моделях частотных преобразователей предусмотрена функция ограничения перенапряжения на шине постоянного тока. Тормозной резистор в таком случае не используется, при этом автоматически поддерживается максимальный тормозной момент, а время замедления может быть минимальным для данной нагрузки.

    Без тормозного резистора можно обойтись еще в одном случае. Если в оборудовании используется несколько преобразователей частоты с одинаковым напряжением шины постоянного тока, их шины можно объединять. В результате ПЧ могут взаимно поглощать излишнее напряжение при торможении.

    В завершение упомянем о других режимах торможения:

    • режим торможения постоянным током, который можно использовать для экстренной остановки двигателя.
    • режим удержания двигателя в остановленном состоянии с помощью постоянного тока. Вследствие возможного перегрева двигателя этот режим рекомендуется использовать непродолжительное время.

    Все о резисторе вентилятора охлаждения двигателя

    • Ответить

    #41 Uncle Bob

  • Модераторы
  • Cообщений: 7 480
    • Город: Владимир
    • Автомобиль: Meriva A → Mokka 1.4T AT6 Enjoy + Innovation
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #42 Astor

  • Питер
  • Cообщений: 475
    • Автомобиль: Сейчас Opel Meriva Z16XEP Cosmo Была Opel Agila 1.0 Astra- F 1.6 ,Vectra-A 1.8
    • @Упоминание

    Сообщение отредактировал Astor: 09 Июнь 2012 — 08:54

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #43 Uncle Bob

  • Модераторы
  • Cообщений: 7 480
    • Город: Владимир
    • Автомобиль: Meriva A → Mokka 1.4T AT6 Enjoy + Innovation
    • @Упоминание

    Зашёл в местную радиолавку, купил 0.09 на 20 ватт, белый длинный квадратного сечения. Он не влезает в штатное место, поэтому и поставил снаружи.

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #44 mmx

  • Клубные пользователи
  • Cообщений: 5 856
    • Город: 44rus и 77rus
    • Автомобиль: SY Actyon 2012, карасиновый, C2R2M01, WAA; ,была Meriva A 1,4 Essentia 2008
    • @Упоминание

    «Те, кто считает, что деньги — это всё, без сомнения, готовы на всё ради денег.» Эди-Пьер Бошен

    Спортивный стиль вождения — это когда от светофора к светофору обгоняешь одну и ту же «Оку».

    Всем тем, кто говорит: «зачем писать правильно, мы же не на уроке русского языка», желаю встретить кассира, который обсчитает их со словами: «зачем считать правильно, мы же не на уроке математики». © bash.org

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата
    Читать еще:  Двигатель аее какое масло лить

    #45 Astor

  • Питер
  • Cообщений: 475
    • Автомобиль: Сейчас Opel Meriva Z16XEP Cosmo Была Opel Agila 1.0 Astra- F 1.6 ,Vectra-A 1.8
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #46 KOLOBOKER

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 50
    • Город: г.Москва САО
    • Автомобиль: MerivaA Z16XEP MTA 2007- Nissan XTrail CVT 2.0 SE
    • @Упоминание

    А у меня 20-и ватник влез в резюк.. правда 0.1 Ом. Меньше не нашёл. Сместил его в сторону не случайно. При установке в кожух, выступающая часть резистора первым делом заводится за кожух вентилятора. Всчю конструкцию залил цапон лаком. Третий год полёт нормальный!
    Для тех, кто не вкурсе: на втором фото стобсно сам 20-и ватный резистор.

    Мож кому такой вариант сгодится.

    Прикрепленные изображения

    Сообщение отредактировал KOLOBOKER: 09 Июнь 2012 — 09:56

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #47 Astor

  • Питер
  • Cообщений: 475
    • Автомобиль: Сейчас Opel Meriva Z16XEP Cosmo Была Opel Agila 1.0 Astra- F 1.6 ,Vectra-A 1.8
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #48 KOLOBOKER

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 50
    • Город: г.Москва САО
    • Автомобиль: MerivaA Z16XEP MTA 2007- Nissan XTrail CVT 2.0 SE
    • @Упоминание

    Там многовыводной резистор. Сгорает, как правило, 1-я секция. Тось между выводами 1 и 4. Сгоревшая секция выявляется тестером.
    Поиск рулит нереально!

    Сообщение отредактировал KOLOBOKER: 09 Июнь 2012 — 10:24

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #49 Cyclops

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 582
    • Город: дефолт-сити
    • Автомобиль: OM 1.6+ништяки
    • @Упоминание

    А у меня 20-и ватник влез в резюк.. правда 0.1 Ом. Меньше не нашёл. Сместил его в сторону не случайно. При установке в кожух, выступающая часть резистора первым делом заводится за кожух вентилятора. Всчю конструкцию залил цапон лаком. Третий год полёт нормальный!
    Для тех, кто не вкурсе: на втором фото стобсно сам 20-и ватный резистор.

    Мож кому такой вариант сгодится.

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #50 mikeone

    Опелевод со стажем

  • Клубные пользователи
  • Cообщений: 1 883
    • Город: Самара
    • Интересы: Машины,активный отдых,компьютеры
    • Автомобиль: Ford U2 FFE, there was Meriva 1.6 MTA 2008 Cosmo
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #51 Элька

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 5
    • Автомобиль: Mokka, была Meriva
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #52 tavr1024

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 138
    • Город: Симферополь
    • Автомобиль: Opel Meriva 2008, 1,6 (XEP), MTA —> VW Tiguan 2010, 2.0 TDI
    • @Упоминание

    Сообщение отредактировал tavr1024: 13 Июнь 2012 — 23:22

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #53 mmx

  • Клубные пользователи
  • Cообщений: 5 856
    • Город: 44rus и 77rus
    • Автомобиль: SY Actyon 2012, карасиновый, C2R2M01, WAA; ,была Meriva A 1,4 Essentia 2008
    • @Упоминание

    «Те, кто считает, что деньги — это всё, без сомнения, готовы на всё ради денег.» Эди-Пьер Бошен

    Спортивный стиль вождения — это когда от светофора к светофору обгоняешь одну и ту же «Оку».

    Всем тем, кто говорит: «зачем писать правильно, мы же не на уроке русского языка», желаю встретить кассира, который обсчитает их со словами: «зачем считать правильно, мы же не на уроке математики». © bash.org

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #54 заблудший_Сержпитер_*

    mmx, опытные меривоводы сзади — это мы с uncle bob. )))
    но странновато. мужчина который был с вами сказал что машина перегревается. из чего мы сделали вывод что на показометре вы увидели 100.
    если показометр вас не пугал отметкой температуры выше 90 все у вас нормально.

    а пар изза дождя))))

    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #55 Uncle Bob

  • Модераторы
  • Cообщений: 7 480
    • Город: Владимир
    • Автомобиль: Meriva A → Mokka 1.4T AT6 Enjoy + Innovation
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #56 Элька

  • Постоянные посетители
  • Cообщений: 5
    • Автомобиль: Mokka, была Meriva
    • @Упоминание
    • Наверх
    • Ответить
    • Цитата

    #57 Uncle Bob

  • Модераторы
  • Cообщений: 7 480
    • Город: Владимир
    • Автомобиль: Meriva A → Mokka 1.4T AT6 Enjoy + Innovation
    • @Упоминание

    Тогда точно дело во влажности. Для 100%-ной уверенности делаете так: после поездки на прогретом авто в тёплое время (не 10-11 питерских с дождём ) останавливаетесь и не выключая двигатель смотрите на вентилятор, открыв капот. Если через несколько минут (кондей выключен!) вентилятор закрутится на практически бесшумной скорости, а затем будет постепенно убыстряться — всё в порядке с резистором. Если закрутится сразу быстро и шумно — значит, сгорела первая спираль и см. выше.
    Ещё раз добро пожаловать на форум!

    Однако же, надо было на границе встать с проблемой именно перед двумя мериваводами — рука у вас лёгкая .

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector