[发明专利]一种带制动电阻单元的旋转设备控制装置及控制方法

说明书

本发明提供了一种带制动电阻单元的旋转设备控制装置及控制方法，包括旋转设备、控制变频器、制动电阻单元，该旋转设备主要用于驱动负载旋转，控制变频器主要控制旋转设备的运转速度，制动电阻单元连接于控制变频器上，用于消耗电机制动时产生的能量。通过所述控制方法，该带制动电阻单元的旋转设备控制装置能够实现对旋转设备减速或停车过程中产生的能量进行消耗，从而对变频器部件起到有效的保护作用，该装置还能够有效保护旋转设备的安全，并且结构简单、安装方便、稳定可靠，在电机变频调速控制领域具有重要意义。

技术领域

本发明涉及旋转设备变频控制领域，特别是涉及到一种带制动电阻单元的旋转设备控制装置及控制方法。

背景技术

基于变频器调速性能的成熟可靠，并具有调速平滑性好、调速范围大、启动电流小等优点，其在旋转设备如电机调速领域的应用也越来越广，但随之而来的制动问题也越来越受到关注。

在变频调速系统中，当变频器带动负载电机瞬间减速或快速停车时，由于惯性，电机转子的转速不会突然改变，此时电机处于再生发电状态，从而产生反馈电流，反馈电能的吸收通常由变频器的内置电容来实现，但电容器的容量是有限的，并不能吸收全部回馈电能。当负载惯量特别大或变频器制动频繁时，反馈电能更大，变频器经常需要迅速降频，容易导致在停止过程中产生的能量损毁控制变频器、电机，以至于设备无法正常运行。

在现有的控制中，一般旋转设备控制变频器没有连接制动单元。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，提供了一种带制动电阻单元的旋转设备控制装置及控制方法。目的在于克服现有控制方案存在的不足，在这种要求高速运行、短时间停稳的旋转设备控制中使用制动电阻单元，来确保对停止过程中产生的能量进行消耗，对设备起到有效保护作用。

为实现上述目的，本发明通过如下技术措施来实现：

一种带制动电阻单元的旋转设备控制装置， 具体包括旋转设备、控制变频器、制动电阻单元。旋转设备可以为电机，主要用于驱动负载。控制变频器主要控制电机的运转速度。制动电阻单元包括制动部分与电阻部分，连接于控制变频器，当工况改变，电机产生回馈电流时，直流电压升高，当电压达到制动单元导通条件，接通电阻部分，电流通过电阻部分以热能形式消耗，电机转速降低，电压降低，当电压降至制动单元关断值时，电阻单元切断，无电流流过。制动电阻单元通过不断重复导通和关断来平衡电压，保证系统正常运行。

本发明的工作原理为工作原理为：在控制电机的变频器上连接制动电阻单元，当旋转设备在高速运行下，通过制动电阻消耗短时间进行停车或减速过程产生的能量。当电压达到制动单元导通条件，接通电阻部分，快速消耗此能量，使旋转设备转速降低至关断值，电阻单元切断。装置通过检测变频器电压值控制制动电阻单元的不断重复导通和关断，以此来平衡电压，保护电机安全，保证系统正常运行。

带制动电阻的旋转设备控制装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：设置制动电阻单元电压关断值；

步骤二：变频器控制电机运行，检测变频器母线直流电压值；

步骤三：判断制动电阻单元电压关断值与变频器母线直流电压值之间的关系，若变频器母线直流电压值高于制动单元电压关断值，接通电阻部分，电流将通过电阻部分以热能形式消耗，电机转速降低，变频器母线直流电压值降低；

步骤四：变频器母线直流电压值降低至低于制动电阻单元电压关断值时，制动电阻切断，制动单元关闭。

所述带制动电阻的旋转设备控制装置控制方法，制动电阻部分的阻值应大于U_D/I_M，小于*2 U_D/I_M。其中， U_D为制动电阻单元电压关断值，I_M为旋转设备的额定电流。