Wie werden die Bremsparameter eines 45-kW-Frequenzumrichters eingestellt?

Als Lieferant von 45-kW-Frequenzumrichtern (VFDs) erhalte ich häufig Anfragen von Kunden zur Einstellung der Bremsparameter dieser Antriebe. Die richtige Einstellung der Bremsparameter ist entscheidend für den sicheren und effizienten Betrieb des vom VFD gesteuerten Motors. In diesem Blogbeitrag werde ich Sie durch den Prozess der Einstellung der Bremsparameter eines 45-kW-VFD führen, die Schlüsselkonzepte erläutern und praktische Tipps geben.

Verstehen der Grundlagen des Bremsens in VFDs

Bevor Sie sich mit dem Parametereinstellungsprozess befassen, ist es wichtig, die Grundprinzipien des Bremsens in VFDs zu verstehen. Wenn ein Motor läuft, speichert er kinetische Energie. Wenn der VFD die Frequenz reduziert, um den Motor zu verlangsamen, fungiert der Motor als Generator und wandelt die kinetische Energie wieder in elektrische Energie um. Diese elektrische Energie muss ordnungsgemäß abgeleitet werden, um eine Überspannung im DC-Bus des VFD zu vermeiden.

Bei VFDs gibt es zwei Haupttypen von Bremsmethoden: dynamisches Bremsen und regeneratives Bremsen.

Dynamisches Bremsen: Beim dynamischen Bremsen wird die überschüssige elektrische Energie in einem Bremswiderstand als Wärme abgegeben. Der VFD überwacht die DC-Busspannung und aktiviert, wenn die Spannung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, einen Bremstransistor, um den Bremswiderstand mit dem DC-Bus zu verbinden und so die Energieableitung zu ermöglichen.
Regeneratives Bremsen: Regeneratives Bremsen führt die überschüssige elektrische Energie zurück in die Stromversorgung. Diese Methode ist energieeffizienter, aber auch komplexer und teurer.

Faktoren, die die Einstellungen der Bremsparameter beeinflussen

Bei der Einstellung der Bremsparameter eines 45-kW-Frequenzumrichters müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

Motorträgheit: Die Trägheit des Motors und der von ihm angetriebenen Last beeinflusst die Menge an kinetischer Energie, die beim Bremsen abgeführt werden muss. Systeme mit höherer Trägheit erfordern mehr Bremsleistung.
Bremsmomentanforderung: Das erforderliche Bremsmoment hängt von der Anwendung ab. Beispielsweise benötigen Anwendungen, die schnelle Stopps erfordern, wie z. B. Förderbänder in einigen Industrieumgebungen, ein höheres Bremsmoment.
DC-Bus-Spannungsschwelle: Dies ist der Spannungspegel, bei dem der VFD den Bremskreis aktiviert. Eine zu niedrige Einstellung dieses Schwellenwerts kann dazu führen, dass der Bremskreis häufig aktiviert wird, während eine zu hohe Einstellung zum Auslösen des Überspannungsschutzes führen kann.
Auswahl des Bremswiderstands: Bei dynamischer Bremsung sind der Widerstandswert und die Nennleistung des Bremswiderstands entscheidend. Ein Widerstand mit einem zu hohen Widerstand leitet die Energie möglicherweise nicht schnell genug ab, während ein Widerstand mit einem zu niedrigen Widerstand einen übermäßigen Strom verursachen und den Bremstransistor beschädigen kann.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Einstellen der Bremsparameter

1. Bestimmen Sie die Bremsmethode

Entscheiden Sie zunächst, ob Sie dynamisches Bremsen oder regeneratives Bremsen verwenden möchten, basierend auf Ihren Anwendungsanforderungen und Ihrem Budget. Dynamisches Bremsen wird aufgrund seiner Einfachheit und geringeren Kosten häufiger für die meisten allgemeinen Anwendungen eingesetzt.

2. Berechnen Sie die Bremsenergie

Die Bremsenergie (E) kann mit der Formel (E=\frac{1}{2}J\omega^{2}) berechnet werden, wobei (J) das Trägheitsmoment von Motor und Last und (\omega) die Winkelgeschwindigkeit ist. Das Trägheitsmoment (J) kann häufig den Angaben des Motor- und Lastherstellers entnommen werden.

3. Wählen Sie den Bremswiderstand (für dynamisches Bremsen)

Widerstandswert: Der Widerstandswert (R) des Bremswiderstands kann mithilfe der Formel (R = \frac{V_{DC}^{2}}{P_{braking}}) berechnet werden, wobei (V_{DC}) die DC-Busspannung und (P_{braking}) die erforderliche Bremsleistung ist.
Nennleistung: Die Nennleistung des Bremswiderstands sollte so gewählt werden, dass er die maximale Bremsleistung bewältigen kann. Es wird empfohlen, einen Widerstand mit einer höheren Nennleistung als dem berechneten Wert zu wählen, um kurzfristige Spitzenlasten zu berücksichtigen.

4. Stellen Sie den DC-Bus-Spannungsschwellenwert ein

Suchen Sie in den Parametereinstellungen des VFD den Parameter, der sich auf den DC-Bus-Spannungsschwellenwert für die Bremsaktivierung bezieht. Ein typischer Wert für diesen Schwellenwert liegt etwa 10–15 % über der normalen DC-Busspannung bei Volllastbetrieb.

5. Stellen Sie die Bremszeit und das Drehmoment ein

Bremszeit: Passen Sie den Bremszeitparameter entsprechend den Anwendungsanforderungen an. Kürzere Bremszeiten erfordern ein höheres Bremsmoment.
Bremsmoment: Stellen Sie den Parameter für das maximale Bremsmoment ein. Dieser Wert sollte innerhalb der Möglichkeiten des Motors und des VFD liegen.

6. Testen und Feinabstimmung

Führen Sie nach dem Einstellen der Anfangsparameter einen Testlauf durch. Überwachen Sie die DC-Busspannung, die Motorgeschwindigkeit und die Bremsleistung. Wenn die DC-Busspannung den Grenzwert des Überspannungsschutzes überschreitet, erhöhen Sie den Widerstandswert des Bremswiderstands oder passen Sie den Schwellenwert für die DC-Busspannung an. Wenn die Bremsung zu langsam ist, erhöhen Sie das Bremsmoment oder verkürzen Sie die Bremszeit.

Frequency Controller For Ac Motor Variable Speed Drive For Single Phase Motor

Praktische Tipps

Konsultieren Sie das Handbuch des Herstellers: Das Handbuch des VFD-Herstellers bietet detaillierte Informationen zu den Bremsparametereinstellungen und empfohlenen Werten für verschiedene Anwendungen.
Verwenden Sie Simulationstools: Einige VFD-Hersteller bieten Simulationstools an, die Ihnen bei der Berechnung der Bremsenergie, der Auswahl des geeigneten Bremswiderstands und der Vorhersage der Bremsleistung helfen können.
Sicherheit geht vor: Beachten Sie beim Arbeiten mit Bremswiderständen, dass diese im Betrieb sehr heiß werden können. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung und befolgen Sie alle Sicherheitsvorschriften.

Abschluss

Das Einstellen der Bremsparameter eines 45-kW-VFD erfordert ein gutes Verständnis der Grundprinzipien des Bremsens, die Berücksichtigung verschiedener Faktoren und eine sorgfältige Parameteranpassung. Indem Sie die in diesem Blogbeitrag beschriebenen Schritte und Tipps befolgen, können Sie den sicheren und effizienten Betrieb Ihres VFD-gesteuerten Motors gewährleisten.

Wenn Sie Fragen zur Einstellung der Bremsparameter unserer 45-kW-VFDs haben oder am Kauf unserer Produkte interessiert sind, können Sie sich gerne für weitere Diskussionen und Verhandlungen an uns wenden. Wir sind bestrebt, qualitativ hochwertige VFDs und exzellenten technischen Support bereitzustellen, um Ihre industriellen Anforderungen zu erfüllen.

Referenzen

Handbuch für Frequenzumrichter, verschiedene Ausgaben
Herstellerdokumentation für 45-kW-Frequenzumrichter
Fachbeiträge zu Motorsteuerungs- und Bremssystemen