Mikään ei toimi ilman turvallista jarrutusvastusta

sähkö- Drives sen tulee pyöriä dynaamisesti ja erittäin tarkasti monimutkaisten ajoprofiilien perusteella oikealla nopeudella tiettyyn suuntaan. Energiavirran tai energiatasapainon tulee olla kestävästi ja positiivisesti mukautettu muuttuviin nopeuksiin. Tämä on sovellussuunnittelun tehtävä. Artikkelissa kuvataan mahdollisuuksia varmistaa järjestelmän energiatase turvallisimmalla Jarruvastus of Michael Koch optimoida yksitellen.

Pitoisuus

• Vastus turvalliseen jarrutukseen
• Turvalliset jarruvastukset pienemmille kuormille
  • Moniakseliset järjestelmät voivat kompensoida
• Suuret kuormat vaativat vaihtoehtoisia ratkaisuja
• Se riippuu sovelluksesta
  • Liika energia tuo riskejä
  • Syötä jarrutusenergia takaisin verkkoon
• Verkosta riippumattomat aktiiviset energianhallintaratkaisut

Vastus turvalliseen jarrutukseen

Sähkökäytön energiatase tulee suunnitella sovellukseen optimoituksi - alkaen Jarruenergian käsittely verkon kuormitushuippujen vähentämiseen tai keskeytymättömään energiantoimitukseen verkkovian sattuessa.

Ymmärtääksesi a:n dynaamiset ominaisuudet Ajoohjaimet Jotta sitä voidaan käyttää, Drives Controllerin 4Q-käytöstä aiheutuvat kustannukset on katettava jarrutenergiaa voidaan käsitellä erityisesti. Jarrutusenergiasta johtuen taajuusmuuttajan ohjaimen DC-välipiirin jännite nousee erittäin nopeasti elektroniikkaa vahingoittaviin arvoihin. Yleinen ratkaisu vaurioiden estämiseksi on, että jarrutransistori tai jarrukatkoja kytkeytyy jarruvastukseen ennen kuin kriittinen jännitetaso saavutetaan. Sovellussuunnittelu alkaa seuraavilla kysymyksillä:

1. kuinka paljon Energia on tulossa?
2. Wie usein jarruttaa?
3. kuinka paljon Nykyinen kestääkö jarrutransistori?
4. Miten he näkevät sen? Ympäristöolosuhteet?

Kaava määrittämiseen Resistancelukemisen arvoinen:

R = U/I. (Ohmin laki).

Nyt jarrutusvastuksen määrittämiseksi tarvitaan absorboitava energia, eli teho ajan kuluessa:

E = Pxt.

Toinen mitta jarrutusvastuksen määrittämiseksi oikein on: syklin aika jarrutusaikakomponenteilla ja lepoajalla. Monimutkaisissa ajoprofiileissa sykli voi sisältää useita eri vahvuisia jarrutustoimintoja. Tämä vaikuttaa myös mitoituksiin. Myös jarrutransistorin virrankantokyky on otettava huomioon.

Tehokkaammissa ohjaimissa yleensä on Jarrutransistorit suuremmalla virrankantokyvyllä. Tämä tarkoittaa, että voidaan käyttää jarruvastuksia, joiden vastusarvot ovat yksinumeroisella alueella. Tehokkaammissa ajoohjaimissa on tärkeää varmistaa, että turvallisen jarruvastuksen vastusarvo valitaan riittävän suureksi halutusta lyhyestä jarrutusajasta huolimatta. Kaava tälle on:

I = U/R.

Jarruvastukset voivat yleensä absorboida jopa 35 kertaa nimellistehon - riippuen syklin ajasta ja käyttöjaksosta. Joissakin sovelluksissa vain 3 W:n nimellistehoinen jarruvastus riittää 100 kW:n jarrutusenergiaan.

Turvalliset jarruvastukset pienemmille kuormille

Jarruvastuksia on monenlaisia, mukaan lukien klassisia Langalliset vastukset, jotka on usein kääritty keraamisiin tukiin putken muotoon. Näitä on saatavana eri suojausluokissa, kuten IP00 tai IP20, mikä mahdollistaa vastuslangan suoran kosketuksen ympäröivään ilmaan. Useiden satojen celsiusasteiden lämpötiloissa tämä voi olla riskialtista, etenkin pölyisissä ympäristöissä.

Suosittelemme näitä turvalliseksi vaihtoehdoksi kompaktit jarruvastukset Michael Koch GmbH:lta alumiinikotelossa. Ne pysyvät turvallisina myös pysyvästi ylikuormitettuina ja katkaisevat sähkövirran ilman riskiä aiheuttamatta oikosulkua tai tulipaloa. Jopa pitkäaikaisessa ylikuormituksessa turvallinen jarruvastus pysyy kunnossa. Se toimii kuin sulake ja erottaa sähkövirran ilman haitallisia seurauksia ympäristölle: ei oikosulkua, ei kehon virtapiiriä, ei tulipaloa. Näiden turvallisten vastusten hieman korkeammat kustannukset ovat kannattava investointi.

Pienille nimellistehoille on olemassa versio, joka jatkaa toimintaansa jopa ylikuormituksen jälkeen. Puolijohteiden pohjalta rakennettu jarruvastus toimii ominaisuuden ansiosta PTC Vastukset, jotka kestävät korkeammissa lämpötiloissa. Määritellystä siirtymälämpötilasta niiden ohminen vastus kasvaa niin korkeaksi, että jarruvastus ei enää absorboi energiaa. Tämä tarkoittaa, että jarruvastus suojaa itseään. Tällainen PTC-jarruvastus voi ottaa jopa 140 W:n nimellis- tai jatkuvan tehon. Käytetty pienessä servokäytöt tai niin sanottu reppuselkämuuntaa se hyödyntää erityisesti lämpötilariippuvuuttaan.

Moniakseliset järjestelmät voivat kompensoida

Koneissa, joissa on useita moottoreita, liitäntä voidaan usein tehdä DC-välipiirit voidaan toteuttaa taajuusmuuttajaohjaimilla. Tässä verkossa käytöt syöttävät energiaa jarrutusprosessin aikana, kun taas kiihdyttävät käytöt ottavat energiaa siitä. Optimaalisesti koordinoiduilla ajojaksoilla moottorit Jarrutusenergiaa käytetään tehokkaasti, koska välipiirin jännite jää jarrukatkojan jännitteen alapuolelle.

Moniakseliset järjestelmät tarjoavat suunnitteluetun, että yksi virtalähde voi syöttää useita akselimoduuleja jopa täydellä kuormituksella. Komponentit ovat yleensä yhdessä Kotelo integroituna tai kytkettynä toisiinsa rautatiejärjestelmien kautta. Kaikkia akseleita ohjataan keskitetysti. Täydellinen energinen koordinaatio on kuitenkin harvoin mahdollista akselit toimivat usein rinnakkain, mikä vähentää kytketyn välipiirin energeettistä etua.

Ylimääräistä käytetään toisinaan moniakselisissa järjestelmissä Kondensaattori moduuli käytetään passiivisesti lisäämään DC-linkin kapasiteettia. Tämä menetelmä yksinkertaisesti laajentaa olemassa olevaa kapasiteettia, mutta olettaa, että virtalähteen latauspiiri pystyy käsittelemään lisävirtakuormituksen. Rajoitetun energiakapasiteetin ja normaalin välipiirin jännitteen ja jarrukatkojan jännitteen välisen rajallisen jännite-eron vuoksi tällaisen passiivisen laajennuksen hyöty jää rajalliseksi.

Sitä vastoin aktiiviset DC-linkkilaajennukset, kuten Energianhallintaratkaisut Kochista huomattavasti korkeampi jänniteheilahdus ja sitä voidaan laajentaa lähes rajattomasti ilman riskiä. Tämä tarjoaa sovellussuunnittelulle laajat suunnitteluvaihtoehdot.

Suuret kuormat vaativat vaihtoehtoisia ratkaisuja

Toistaiseksi tämä artikkeli on käsitellyt pienempiä ja keskisuuria kuormia. klo korkeat nimellissuoritukset, erityisesti hätätilanteissa tai erityisissä sovelluksissa, kuten Tuuliturbiinit, teräsristikkovastukset ovat usein suositeltu valinta. Näitä vastuksia käytetään jopa 10 MW:n tuuliturbiinien lyhyeksi irti verkosta onnettomuuden sattuessa. Vaikka tuuliturbiini jatkaa käyntiä, syntyvä energia on ohjattava turvallisesti lämmön muodossa suuren ohmisen kuormitusvastuksen kautta.

Näissä tapauksissa moottoreiden tai koneiden kineettinen energia on sisällä lämpöenergia muunnettu. Tähän liittyy kuitenkin energiahäviöitä. Tämä asettaa kyseenalaiseksi näiden järjestelmien energiatehokkuuden, erityisesti ilmastonsuojelun yhteydessä, jossa pyritään energian maksimaaliseen hyötykäyttöön.

Se riippuu sovelluksesta

Sovellussuunnittelussa vaaditaan aina pieniä energiahäviöitä ja korkeaa energiatehokkuutta. Mutta vastaus kysymykseen taloustiede on usein: "Se riippuu."

Mietitään yhtä 5,5 kW sähkömoottori, joka jarruttaa 1x/min maksiminopeudesta nollaan 1 sekunnissa: Tämä johtaa noin 2,75 kJ/min energiankulutukseen. Jos otetaan huomioon moottorin tavanomaiset järjestelmähäviöt, jotka ovat usein kolmannes, jarruvastukseen jää käytännössä vain noin 1,8 kJ. Saavuttaakseen 1 kWh:n – usein laskettuna 10 sentillä – käyttölaitetta on jarrutettava 2000 kertaa. Tämä kestää yli 33 tuntia.

Tapauksissa, joissa jarruvastuksia käytetään vain satunnaisesti, esim Ei-Aus-Case, investoiminen laadukkaaseen jarruvastukseen on välttämätöntä. Tässä keskitytään turvallisuuteen, vaatimuksen, jonka Michael Kochin turvalliset jarruvastukset täyttävät hyvin harkitun suunnittelunsa ja materiaalivalinnansa ansiosta.

Liika energia tuo riskejä

Vaihdetaan sovellus niin, että moottori jarruttaa 2s välein ja kiihdytä uudelleen, kWh saavutetaan hieman yli 66 minuutin kuluttua. Taajuusmuuttajan käyttöajasta riippuen tulee ottaa huomioon syntyvän jarrutusenergian säilyttäminen. Toisaalta energianäkökohdat vaikuttavat tässä. Taajuusmuuttajan DC-välipiirin jännitteen jatkuva nousu ja lasku, joskus yli 100 V, rasittaa paljon taajuusmuuttajan ohjaimen suhteellisen pientä DC-välipiirin kapasiteettia. Taajuusmuuttajan ohjaimen suunnittelemattomat viat ovat lähes väistämättömiä. Tehokkuuden lisäämisen lisäksi on löydettävä tapoja ja keinoja, jotka suojaavat laitetta ja suojaavat koko järjestelmää odottamattomilta seisokkeilta.

Syötä jarrutusenergia takaisin verkkoon

Mahdollinen vaihtoehto jarrutusenergian käyttöön on: Ruudukkopalaute, jolloin energia palautetaan sähköverkkoon. Tämä tapahtuu heti, kun taajuusmuuttajan ohjaimen DC-välipiirissä saavutetaan jännitetaso, joka on jarrukatkojan jännitteen alapuolella. Tämän jälkeen verkon regenerointiyksikkö aktivoituu ja siirtää sähköenergiaa verkon vaatimalla taajuudella ja jännitteellä. Tämä prosessi, varsinkin kun verkkoon syötetään noin 2 kJ joka 1,8. sekunti, on tekninen haaste energian talteenottolaitteelle ja taakka sähköverkolle. Tämä ongelma pahenee, kun useat taajuusmuuttajat syöttävät energiaa verkkoon samaan aikaan ja lyhyin väliajoin johtaa takaisin. Tämä voi mahdollisesti vaikuttaa verkon vakauteen.

Lukuvinkki: Taajuusmuuttajien maailma

Pitkäkestoiseksi generatiivisia virtoja, jotka johtavat suuriin energiamääriin, verkon regenerointi on tehokas ratkaisu. Sähköverkko toimii lähes rajattomasti varastotilana, joka ei aiheuta lisäkustannuksia ja sallii sopivissa olosuhteissa jopa sähkömittarin pyörimisen taaksepäin.

Näistä eduista huolimatta sähköverkon vakaus ja jatkuva käytettävyys on sähkökäyttötekniikan kannalta olennaista. Jos verkko epäonnistuu, generatiivista energiaa on silti johdettava turvallisesti taajuusmuuttajan ohjaimien suojaamiseksi. Tällaisissa tapauksissa riittävän kokoinen jarruvastus on välttämätön toimimaan turvamekanismina.

Verkosta riippumattomat aktiiviset energianhallintaratkaisut

Michael Kochilla on ratkaisu myös lyhyisiin generatiivisiin energiavirtoihin: jarrutusenergian asiantuntijan verkosta riippumattomat, aktiiviset energianhallintaratkaisut, kuten Pxt-sarjan laitteet ja järjestelmät, sopivat tähän ihanteellisesti. The aktiiviset energianhallintajärjestelmät ovat heikkojen verkkojen ongelmanratkaisijoita.

Viestiin

Saatat olla myös kiinnostunut...

Pienennä hiilijalanjälkeä | Näin se on tehty!

Yhä useammat yritykset haluavat pienentää hiilidioksidijalanjälkeään torjuakseen ilmastonmuutosta erilaisilla...

Jarruenergian talteenotto ja luotettava virransyöttö

Michael Kochin aktiivisessa energianhallintajärjestelmässä Pxt on kolme olennaista komponenttia...

Michael Koch GmbH | Jarruenergian johtajasi

Mikä voisi olla selvempää kuin myöntää ympäristöpalkinto yritykselle, joka valmistaa tuotteita, jotka...

Virtalähde | Innovatiivinen, tehokas, luotettava

Turvallinen ja tehokas sähköverkko on välttämätöntä nykyaikaisessa teollisuudessa ja suunnitellun energiasiirtymän kannalta. ...