Тормозной резистор Опции

[Ping]

Здравствуйте!
Возникла необходимость использовать торможение частотником, частотника не хватает момент инерции слишком большой - сис-ма следующая: двигатель 18,5 кВт,1500 об/мин напрямую через жесткую муфту крутит стальной цилиндр длиной 1,8м, диаметром 200мм,масса ~450 кг...необходимо с частоты 2000 об/мин затормозить этот механизм за 6 сек, без тормозного резистора частотником получается затормозить за 25 сек...сделал расчет тормозного резистора получил результат - необходимо иметь резистор мощностью ~14 кВт,
стал смотреть цены на тормозные резисторы - бешенные деньги бренды хотят за эти резисторы...нужно бюджетное решение, подумал а почему бы не использовать обычный нихром,
взять 3 метра нихрома диаметром 2,0 мм намотать на асбестоцементную трубу,например...
Тормозить нужно только в случае нажатия аварийной кнопки,т.е. совсем не часто...
Что скажите? не угроблю такой самоделкой частотник?

[Ping]

Здравствуйте!
Возникла необходимость использовать торможение частотником, частотника не хватает момент инерции слишком большой - сис-ма следующая: двигатель 18,5 кВт,1500 об/мин напрямую через жесткую муфту крутит стальной цилиндр длиной 1,8м, диаметром 200мм,масса ~450 кг...необходимо с частоты 2000 об/мин затормозить этот механизм за 6 сек, без тормозного резистора частотником получается затормозить за 25 сек...сделал расчет тормозного резистора получил результат - необходимо иметь резистор мощностью ~14 кВт,
стал смотреть цены на тормозные резисторы - бешенные деньги бренды хотят за эти резисторы...нужно бюджетное решение, подумал а почему бы не использовать обычный нихром,
взять 3 метра нихрома диаметром 2,0 мм намотать на асбестоцементную трубу,например...
Тормозить нужно только в случае нажатия аварийной кнопки,т.е. совсем не часто...
Что скажите? не угроблю такой самоделкой частотник?

[Pzotov]

Вам для начала нужно определить номинал резистора.
А его мощность расчитывается по тепловыделению, допустимой температуре нагрева резистора - для этого нужно знать циклограмму работы устройства...
В любом учебнике электропривода есть методика выбора пусковых/тормозных резисторов..

[Andy79]

Кроме сопротивления тор. резистора в документации на ПЧ еще стоит посмотреть сможет ли ваш ПЧ остановить двигатель так как вам нужно (тормозной момент, ED...).

[Ping]

Вам для начала нужно определить номинал резистора.
А его мощность расчитывается по тепловыделению, допустимой температуре нагрева резистора - для этого нужно знать циклограмму работы устройства...
В любом учебнике электропривода есть методика выбора пусковых/тормозных резисторов..

Расчет тормозного резистора делал пользуясь документацией скачанной по ссылке http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=40079&hl=KEB Глава 7.5.1 Расчет тормозного резистора 54, поэтому номинал резистора уже расчитал ~ 4,13 Oм, а циклограмма так я уже говорил - это аварийное торможение, ну раз в сутки нагреется нихром...в расчете взял On-период= 5%...хотя будет гораздо меньше...
более точную длину нихрома конечно определю меряя сопротивление получившегося резистора,с 3-мя метрами я конечно промахнулся,но теоретически стал считать пользуясь формулой R = р • l / S >> l = R * S / р;
р - удельное электрическое сопротивление (Ом•мм) ,из таблицы для нихрома р=1,11 Ом*мм
l - длина проводника (м),
S - площадь сечения (мм2),
R - омическое сопротивления тормозного модуля
R < U^2 / Рэлектр; где U = 760 В для 400V класса,Рэлектр=140 кВт - максимальная энергия торможения из расчета тормозного резистора,тогда
R = 760*760/(140,0*1000) = 4,13 Ом
и если взять нихром d = 2,0 мм то длина l = 4,13 * 3,14 * 1,0 * 1,0 / 1,11 ~ 11,68 метра аж получается...
Но меня интересует мнение специалистов - в принципе можно ведь использовать вот такой самодельный резистор?
Если в теоретических расчетах закралась ошибка, и мой 2 мм нихром отгорит с одного конца на частотнике во время торможения,чем это грозит частотнику?
Просто уйдет в ошибку? или будут последствия посерьезней?

Кроме сопротивления тор. резистора в документации на ПЧ еще стоит посмотреть сможет ли ваш ПЧ остановить двигатель так как вам нужно (тормозной момент, ED...).

Спасибо,буду изучать документацию на ПЧ...искать максимальный тормозной момент выдаваемый ПЧ,я так думаю в характеристиках на него он должен быть указан или его надо посчитать пользуясь какими то другими параметрами?
а ED - что это такое?

[Гость_nLEX_*]

расчеты расчетами однако упоминая выше 14 кВт почему то ниже стало 140

по опыту скажу. что недостаточное сопротивление тормозного резистора может привести к выгоранию чоперного транзистора и далее...
по крайней мере у некоторых частотников для выбора под конкретную мощность пишут минимальный порог...
Я думаю в случае разрыва цепи резистора плохого быть не должно
если включена защита от перенапряжения то уйдет в ограничение и остановит привод с меньшим темпом(естественно если такое поведение запрограммировано)

Сообщение отредактировал nLEX - 24.2.2010, 17:34

[Гость_nLEX_*]

кроме того реазовано скорее всего в приводе и динамическое торможение
оно затратное с точки зрения энергетики но остановится наверно мгновенно
если вам и нужно то в аварийном случае отключать

Сообщение отредактировал nLEX - 24.2.2010, 17:38

[Ping]

расчеты расчетами однако упоминая выше 14 кВт почему то ниже стало 140

Уважаемый давайте не будем путать номинальную мощность тормозного резистора Pвн с максимальной электрической энергией торможения Рэлектр,я ведь специально ссылку дал на источник,по которому считал там эти две величины связаны соотношением Pвн = Рэлектр / fk, где fk - период работы зависимой константы,находится в соответствии с предлагаемым КЕВ графиком...в моем случае fk=10,так как время торможения очень мало по сравнению с временем цикла...
А про то что опытом поделились спасибо!

[Гость_nLEX_*]

пардон
я так понял что по кебу делаете расчеты (давно не открывал) вообще говоря этот коэффициент возможно зависит и от природы материала резистора

[Гервин]

А я бы не стал экономить:ошибки в расчетах могут привести к выходу ПЧ из строя,а стоимость ремонта окожется в десятки раз больше,чем цена этого тормозного резистора.

[Pzotov]

Вроде как энергия в кВт не меряется...
Нихром для этих целей не очень хорош, сильная зависимость удельного сопротивления от температуры, обычно константан используют....
Если у вас в городе трамваи/троллейбусы ездят, обратитесь к ним - там этого добра навалом. Еще можно вентилятор присобачить..
Но главное не превышать паспортное значение допустимого тока...
Кстати есть еще метод - отключаете инвертор, и подаете через резистор постоянный ток на обмотку двигателя, в этом случае вся энергия будет на движке и рассеиваться

[Гость_nLEX_*]

подача постоянного тока преобразователем и есть динамическое торможение
аналогично описанному выше

[Ping]

Вроде как энергия в кВт не меряется...

Это ни я так придумал мощность называть из этой же ссылки на стр 54 - максимальная энергия торможения
Pmax = Mmax * n1/ 9,55 ;
где Mmax-максимальный тормозной момент[если я правильно понимаю H*m];
n1 - частота с которой начинается торможение[надеюсь- об/мин];
итого имеем Pmax=H*m/c = Вт , вроде все сходится - может перевод неудачный...
там же на стр.54 9-м пунктом Определение номинальной мощности тормозного резистора
Pвн = Рэлектр / fk, где fk - безразмерный коэфф. видимо у переводчика мощность = энергия...
я лишь цитировал документацию...

и еще...

по опыту скажу. что недостаточное сопротивление тормозного резистора может привести к выгоранию чоперного транзистора и далее...
по крайней мере у некоторых частотников для выбора под конкретную мощность пишут минимальный порог...

Для частотников КEB для типоразмера на 18,5 кВт по их же каталогам подбирается резистор номиналом 30 Ом,номинальной мощностью 18,5 кВт...
По их же методе расчета у меня получился резистор 4 Ома,который я хотел бы попробовать в действии, не выгорят ли у меня "чоперные транзисторы" в связи с сообщением nLEX?
не является ли 30 Oм этим минимальным порогом для частотника.... других данных нет...

[Гость_nLEX_*]

как привод полностью хоть маркируется

[poludenny]

Хотелось бы узнать, а за сколько секунд у Вас получается разогнать эту бандуру до номинальной скорости? Если это время больше 6 сек, то и затормозить быстрее не получится.

А рассчитать резистор неимоверно легко. Смотрите, какое сопротивление имеет фирменный резистор для этой мощности и делаете такое же. Мощность резистора делаете ~ 18 кВт или немного меньше, по крайней мере, резистор должен выдерживать эти 18 кВт в течение 6 сек.

[Гость_nLEX_*]

вот например скачал комбиверт F5
со страницы 9 идут параметры и минимальное сопротивление тормозного резистора

(я уже упоминал про наш со товарищем блог, где я представил сайты большинства производителей
документацию лучше искать на европейском КЕБе http://elprivod.blogspot.com/)

Сообщение отредактировал nLEX - 24.2.2010, 20:32

Прикрепленные файлы

 00f50rbk003.pdf ( 369,48 килобайт ) Кол-во скачиваний: 79

 

[Ping]

Хотелось бы узнать, а за сколько секунд у Вас получается разогнать эту бандуру до номинальной скорости? Если это время больше 6 сек, то и затормозить быстрее не получится.

Это заявление на чем то основывается или просто вывод из практики ...опыта?
Разгоняю я эту "бандуру" как раз где то за 30 сек,быстрее просто не пробовал,не надо...а тормозить максимум что выжал с чатотника 25 сек(или минимум... как правильно выразится?)...подозреваю что и разогнать быстрее 25 сек не смогу...
Но тогда вопрос закрадывается, а зачем тогда тормозной резистор?
...интересное замечание... попробую найти минимальное время разгона!

со страницы 9 идут параметры и минимальное сопротивление тормозного резистора

благодарю nLEX, за предоставленные советы и информацию, в общем буду пробовать...

[kdu]

Может попробовать сделать при аварийном торможении перекоммутацию двигателя на резисторы? Т.е. авария->отключаем питание до ПЧ->0,1сек->откл. линий за ПЧ +одновременно перекоммутация выводов дввигателя на 3 сопротивления собранные звездой. Тогда двигатель будет в генераторном режиме отдавать энергию вращения на сопротивления. Главное подобрать их так чтобы отдаваемый ток с движка не был больше номинального в 3-3,5раза (за время торможения обмоткам хана не прийдёт, главное пускать потом не сразу, а дать остыть движку). Остаточной намагниченности статора хватит чтобы движку войти в генераторный режим без доп. энергии...

[poludenny]

Это заявление на чем то основывается или просто вывод из практики ...опыта?
Разгоняю я эту "бандуру" как раз где то за 30 сек,быстрее просто не пробовал,не надо...а тормозить максимум что выжал с чатотника 25 сек(или минимум... как правильно выразится?)...подозреваю что и разогнать быстрее 25 сек не смогу...
Но тогда вопрос закрадывается, а зачем тогда тормозной резистор?

При максимально возможном ускорении, т.е. минимальном времени разгона, ПЧ-двигатель развивает свой максимальный перегрузочный момент (обычно это 150-175%). Если, к примеру, при максимальном моменте он выходит на максимальную скорость за 15 сек, то и замедлить (с тормозным резистором) он сможет не менее чем за 15 сек, поскольку тормозной момент так же составляет 150-175% от номинала.

Единственным выходом, в таком случае, является использование ПЧ-двигатель большей мощности, с моментом, обеспечивающим требуемое время торможения. Ну и еще механический тормоз.

Сообщение отредактировал poludenny - 26.2.2010, 9:53

[Ping]

Может попробовать сделать при аварийном торможении перекоммутацию двигателя на резисторы?

И что просто закоротив обмотки на три резистора собранных звездой = получим торможение?!! без постоянки на обмотки движка?!!...первый раз про такой способ слышу...

Если, к примеру, при максимальном моменте он выходит на максимальную скорость за 15 сек, то и замедлить (с тормозным резистором) он сможет не менее чем за 15 сек

Попробовал уменьшить время разгона...легко добрался до результата 2000 об/мин за 3 сек, так что думаю томозного момента на 6 сек должно легко хватить...

[Гость_nLEX_*]

кстати говоря какой тип торможения настроен
возможно на выбеге тогда установите по рампе

[poludenny]

Все нормально у Вас получается.

 торможение.PNG ( 27,83 килобайт ) Кол-во скачиваний: 185


Момент инерции J = 0.5mR^2 = 0.5*450*0.1^2 = 2.25 Нм^2

Требуемый тормозной момент С = (2,25*2000)/(9,55*6 сек) = 78 Нм

Максимальная мощность торможения = 78*2000/9,55 = 16,3 кВт
Средняя мощность торможения 16,3/2 = 8,2 кВт.


 Pages_from_ATV71_Каталог_2009_рус.pdf ( 82,27 килобайт ) Кол-во скачиваний: 143


Сообщение отредактировал poludenny - 26.2.2010, 20:47

[Pzotov]

кстати говоря какой тип торможения настроен
возможно на выбеге тогда установите по рампе

Выбег - это когда двигатель отключается, и останов производиться за счет потерь в механизме.
Замедление по рампе - это то же самое динамическое торможение... Тут то как раз и нужен резистор..

[kdu]

И что просто закоротив обмотки на три резистора собранных звездой = получим торможение?!! без постоянки на обмотки движка?!!...первый раз про такой способ слышу...

Вам курс "Электрические машины" в ВУЗе читали вообще??? Почитайте учебник Копылова по этой дисциплине, там всё популярно изложено (особенно в самых первый изданиях...) При включении асинхронного движка в генераторный режим имеющегося магнитного поля хватает для самовозбуждения если вы его очень быстро перекоммутируете. В умных книгах пишут что он должен выйти в генерат. режим даже если его с 0 оборотов раскрутить, правда в таком случае надо треугольником навесить на него конденсаторы - вот этого я сам уже не делал и утверждать не буду...
================================================================================
Самый быстрый способ торможения асинхронного двигателя - торможение противовключением. Так тормозят например шпиндели токарных станков. Вся энергия уходит на нагрев ротора... Ясное дело для вашего случая это не подойдёт - поглотить энергию вращения такой бандуры... обмоткам ротора сразу хана прийдёт. Так что остаётся только генераторный режим...
Интересно сколько проживёт у вас частотник тормозя/разгоняя такую бандуру за минимально возможное время?...

Сообщение отредактировал kdu - 1.3.2010, 8:09

[Pzotov]

....обмоткам ротора сразу хана прийдёт....

Ну допустим "беличья клетка" если и сгорит - то после всех предохранителей и кабеля...
И потом вроде речь шла только об аварийном останове

[Pawel]

Ребята Вы ничего не путаете? Так называемый тормозной резистор в инверторах. предназначен для уменьшения напряжения в цепи постоянного тока во время торможения двигателя, он конечно сокращает время торможения но не настолько как хочется зачинателю темы. Самое эффективное в этом случае делать внешную систему динамического торможения про отключении питания от преобразователя или колодочный внешний тормоз.

[Pzotov]

...Так называемый тормозной резистор в инверторах. предназначен для уменьшения напряжения в цепи постоянного тока во время торможения двигателя....

А вы никогда не задумывались - с какого это бодуна напряжение растет при торможении..
Просто двигатель в этот момент в генераторном режиме, энергию нужно погасить. Ставте внешний резистор и получите мощность торможения на уровне номинала, а то и выше...
И что такое тогда динамическое торможение, тем более "внешнее" для асинхронника?
Про колодочный тормоз - слов нет...

[Pawel]

Я думаю это лучше чем жечь инвертор, а внешнее динамическое торможение - это трансформатор понижающий вольт на 60-40, мост диодный, реле времени и пускатель как в токарных станках это делается.

[Гость_nLEX_*]

товарищи не путайте шило с мылом
торможение постоянным током это динамическое, а когда на тормозной резистор это рекуперативное(как ни странно это звучит) и если б система имела рекуператор то энергия уходила бы обратно в сеть

[poludenny]

Вам курс "Электрические машины" в ВУЗе читали вообще??? Почитайте учебник Копылова по этой дисциплине, там всё популярно изложено (особенно в самых первый изданиях...) При включении асинхронного движка в генераторный режим имеющегося магнитного поля хватает для самовозбуждения если вы его очень быстро перекоммутируете.

Это своеобразный кратковременный генераторный режим, АД возбужден за счет энергии остаточного затухающего магнитного поля. Время затухания потока определяется его начальной величиной и параметрами замкнутых контуров.
Но величина кинетической энергии вращающихся масс значительно превышает величину энергии, запасаемой магнитным полем двигателя. Поэтому таким способом не затормозить.
Касательно термина "самовозбуждение", то его корректнее применять к конденсаторному торможению.

...

Но нахрена все это сдалось, когда у автора темы имеется ПЧ. ПЧ+тормозной резистор обеспечат самое оптимальное торможение в данном случае.
И почему это частотник должен загнуться? Торможение с перегрузкой 150% в течение 6 сек - это пустяки для ПЧ.

Сообщение отредактировал poludenny - 1.3.2010, 22:12

[Ping]

Вам курс "Электрические машины" в ВУЗе читали вообще???

к сожалению не читали...самоучка я в этой теме...
а вам читали? и вы читали?

Интересно сколько проживёт у вас частотник тормозя/разгоняя такую бандуру за минимально возможное время?...

Если правильно подобран тормозной резистор(достаточно его охлаждения и т.д.) - ничего не мешает частотнику работать в таком режиме - торможение это одна из его стандартных ф-ций...использую эту ф-цию на многих механизмах,только везде дорогие,брендовые резисторы...расчет которых сводился к подбору по каталогу...на обсуждаемом механизме решил сэкономить,для чего и открыл тему...

P.S. На аналогичном механизме "такую бандуру" только кг на 100 потяжелее - крутит такой же движок 18,5 кВт, а управляет этим процесом,так уж получилось, частотник на три номинала выше,так вот данный ПЧ легко тормозит этот движок за 6 сек без всяких резисторов,может и за три сек только у "бандуры" стопора рвет и гайки раскручиваются по оси , а при 6 сек нормально и все это успешно работает уже не один год...причем там торможение не аварийное,а в цикле т.е каждые 40 сек....при таком способе главное не забывать про охлаждение в шкафу, где частотник установлен и все...
поэтому другие решения - внешний тормоз,блоки динамического торможения и т.д. не к чему(лишние деньги,телодвижения и снижение надежности)...
сейчас ищу резисторы из константана,по моему это не плохой совет ...
всех благодарю за участие в решении этого вопроса...