的系统中广元干式变压器与单元的解析

一、描述

在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到电路。

过高的电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法有能耗和回馈。能耗采用的方法是在侧加放电广元干式变压器单元组件，将再生电能消耗在功率广元干式变压器上来实现。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗电路消耗在广元干式变压器上，转化为热能，因此又被称为“广元干式变压器”，它包括单元和广元干式变压器二部分。

二、单元和广元干式变压器的介绍

1、单元的介绍

　　单元相当于是一个电子开关，其内部的主要元件为IGBT模块，有一个电压检测电路，输出一个动作信号，来控制电子开关的通和断。接通时将广元干式变压器接入的回路，对电机的再生电能进行快速消耗，以维持回路的电压在容许值以内。单元的功能是当回路的电压超过规定的限值时，接通耗能电路，使回路通过广元干式变压器后以热能方式释放能量。单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用，后者则是适用于大功率或是对有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通广元干式变压器的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。

2、广元干式变压器的介绍

　　广元干式变压器是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括广元干式变压器阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹广元干式变压器和广元干式变压器两种：波纹广元干式变压器采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护广元干式变压器丝不被老化，延长使用寿命；广元干式变压器在耐气候性、耐震动性上都优于传统瓷骨架广元干式变压器器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。

广元干式变压器的功用：

（1）保护不受再生电能的危害

　　电机在快速停车过程中，由于惯性作用，会产生大量的再生电能，如果不及时消耗掉这部分再生电能，大量的再生电能就会直接作用于的电路部分。轻者，会报故障，重者，则会损害。因此，应该使用广元干式变压器，保护不受电机再生电能的危害。

（2）保证电电源网络的平稳运行

　　广元干式变压器将电机快速过程中的再生电能直接转化为热能，这样再生电能就不会反馈到电源电网络中，不会造成电网电压波动，从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。

三、单元和广元干式变压器的过程

能耗的过程如下：

　　A、当电机在外力作用下减速、反转时，电机即以发电状态运行，能量反馈回回路，使母线电压升高；

　　B、当电压到达单元开的状态时，单元的功率管导通，电流流过广元干式变压器；

　　C、广元干式变压器消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；

　　D、母线电压降至单元要关断的值，单元的功率管截止，广元干式变压器无电流流过；

　　E、采样母线电压值，单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。

四、单元和广元干式变压器的设计计算

1、设计计算

（1）首先估算出转矩

　　转矩 = [（电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（前速度-后速度）]/375*减速时间-负载转矩。一般情况下，在进行电机时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接装置；

（2）接着计算广元干式变压器的阻值

　　广元干式变压器的阻值 = 元件动作电压值的平方/（0.1047*(转矩-20%电机额定转矩）*前电机转速）。在单元工作过程中，母线的电压的升降取决于常数RC，R即为广元干式变压器的阻值，C为内部电解电容的容量。这里单元动作电压值一般为690V。

（3）然后进行单元的选择

　　在进行单元的选择时，单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下：电流瞬间值 = 单元母线电压值/广元干式变压器值

（4）最后计算广元干式变压器的标称功率

　　由于广元干式变压器为短时工作制，因此根据广元干式变压器的特性和技术指标，我们知道广元干式变压器的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：广元干式变压器标称功率 = 广元干式变压器降额系数 X 期间平均消耗功率 X 使用率%

2、有关说明书的广元干式变压器值

　　说明书中的广元干式变压器数据只是一个参考数据。因为在提供广元干式变压器数据时，要受到两个因素的制约：

　　（1）负载的惯性大小和工况是千差万别的，实际上不存在一个可用于各种情况的广元干式变压器值及其容量。

　　（2）生产厂为了减少广元干式变压器的档次，常常对若干种不同容量的电动机提供相同阻值和容量的广元干式变压器。

　　所以，在选择广元干式变压器时，不应该盲目地按说明书选。而应注意根据生产机械的具体情况进行调整。调整的基本规律是：负载的惯性大，则广元干式变压器值应适当减小；时间较长或比较频繁者，应适当加大广元干式变压器的容量。

五、结束语

　　已广泛应用在三相电动机调速控制中，单元和广元干式变压器作为其附属设备起相当重要的作用。单元和广元干式变压器在变频能耗的场合应用广泛，并且还能满足大位能负载下放时的平稳、快速的要求。国产单元和广元干式变压器的制作工艺完备，质量良好，造价低廉，值得推广应用。