PowerFlex dinamikus fékezőellenállásának tervezése és tesztelése

A dinamikus fékezés nem egyszerűen paramétermódosítás. Energiagazdálkodási tervezési feladat: amikor egy hajtott terhelés lassul, a motor energiát táplálhat vissza a frekvenciaváltó egyenáramú közbenső körébe, és a közbenső köri feszültség megemelkedik, hacsak ezt az energiát nem tápláljuk vissza a hálózatba, nem tároljuk vagy nem alakítjuk hővé. A megfelelően kiválasztott fékellenállás szabályozott utat biztosít ehhez az energiához egy PowerFlex hajtásban, azonban az ellenállást, a féktranzisztort, a vezetékezést, a burkolatot és a leállási profilt egyetlen rendszerként kell kezelni.

A PowerFlex hajtás csak akkor használhat dinamikus fékezést, ha az adott keretméret és opciókészlet támogatja a szükséges fékáramkört.

A regeneratív eseménnyel kezdje

Az ellenállást a mozgásprofil, nem pedig önmagában a motor teljesítménye alapján kell kiválasztani. Jegyezze fel a motor lassítás előtti fordulatszámát, a végső fordulatszámot, a szükséges leállási időt, a teljes visszatükrözött tehetetlenségi nyomatékot, a hajtómű áttételét és azt, hogy milyen gyakran ismétlődik a leállás. Egy műszakonként egyszer leálló, nagy tehetetlenségű centrifuga és egy 20 másodpercenként süllyesztő függőleges tengely motorja hasonló lehet, hőterhelésük azonban alapvetően eltér.

A forgó rendszerből rendelkezésre álló energia arányos a tehetetlenségi nyomatékkal és a fordulatszám négyzetével. Lineáris lassítás során ennek az energiának csak egy része jut el az ellenálláshoz, mivel egy részét a mechanikai és a motor-hajtás veszteségei nyelik el. A konzervatív mérnöki feladat a leállás alatti csúcsteljesítményű regeneráció és a teljes működési ciklusra vonatkozó átlagteljesítmény becslése. A Rockwell Automation PowerFlex dinamikus fékellenállás-kalkulátor alkalmazástechnikai útmutatója tartalmazza a típusspecifikus egyenleteket, a minimális ellenállási határértékeket, a terhelési ciklus figyelembevételét és a kiválasztási táblázatokat.

Ne helyettesítse az előírt ellenállást egy hozzávetőleges értékkel csak azért, mert az fizikailag rendelkezésre áll. A hajtás minimális értékénél kisebb ellenállás túl nagy féktranzisztor-áramot igényelhet. A túl nagy ellenállás pedig nem feltétlenül vesz fel elegendő áramot az egyenáramú közbenső kör túlfeszültség miatti leoldásának megakadályozásához. A teljesítményértéknek két jelentése is van: az ellenállásnak el kell viselnie a rövid idejű csúcsterhelést, és a hosszú távú átlagos hőt is úgy kell leadnia, hogy ne lépje túl a hőmérsékleti határértékét.

Ellenőrizze a pontos PowerFlex hardvert

A PowerFlex egy termékcsalád, nem egyetlen elektromos kialakítás. A fékchopper elérhetősége, a kapocselnevezések, a minimális ellenállás, a paraméterszámok és a belső védelem eltérhet a PowerFlex 520, 750 és korábbi 7-Class termékek között, sőt egy sorozaton belül a keretméretek között is. Olvassa le a katalógusszámot és a keretméretet az adattábláról, majd az adott hajtáshoz tartozó aktuális felhasználói kézikönyvet és műszaki adatokat használja. Az Allen-Bradley PowerFlex termékgyűjtemény segíthet a telepített termékcsalád azonosításában, a mérnöki döntéseknél azonban továbbra is az adattábla az irányadó.

Azt is állapítsa meg, hogy valóban szükség van-e ellenállásra. A lassítási rámpa meghosszabbítása megszüntetheti a regenerációt. A közös egyenáramú közbenső kör energiát oszthat meg a motoros és regeneratív tengelyek között. Az aktív hálózati előtét a teljesítményt visszatáplálhatja a hálózatba. A mechanikus fékek továbbra is szükségesek ott, ahol a terhelést a nyomaték megszűnése után is tartani kell. A dinamikus fékezés javítja a szabályozott lassítást; nem biztonsági minősítésű leállítási funkció és nem tartófék.

Csak az adott hajtáskerethez bemutatott kapocselnevezéseket és vezetékezési elrendezést használja.

A hővédelmet még a vezetékezés előtt tervezze meg

A külső ellenállás az elektromos energiát intenzív hővé alakítja. A gyártó által előírt szabad térrel, szellőzéssel, beépítési iránnyal és burkolatvédettséggel szerelje fel. Tartsa távol a kábelek szigetelésétől, a műanyag kábelcsatornától, a szűrőktől, az éghető portól és a kezelők által elérhető felületektől. Vegye figyelembe a környezeti hőmérsékletet és a burkolat tetején felgyülemlő hőt.

A Rockwell alkalmazástechnikai útmutatója kifejezetten figyelmeztet arra, hogy a PowerFlex hajtások önmagukban nem védik a külsőleg felszerelt fékellenállásokat. Használjon önvédett ellenállás-egységet vagy megfelelően kialakított túlmelegedés-védelmi áramkört. Az ellenállás termosztátjának el kell indítania a gép kockázatértékelésében meghatározott biztonságos reakciót; ez rendszerint a hajtás bemenetének megfelelő névleges kontaktoron keresztüli lekapcsolása vagy a regeneráció folytatásának egyéb megakadályozása. Ne vezesse át az ellenállás áramát a kis méretű termosztátérintkezőn.

A vezetékeket, kapcsokat, zárlatvédelmet és földelést a hajtás kézikönyve és a helyi előírások szerint méretezze. A fékvezetékeket tartsa röviden, és az utasítások szerint vezesse, mert a gyorsan kapcsolt áram elektromos zavart kelthet. Feszültség alá helyezés előtt válassza le a tápellátást, várja meg az előírt egyenáramú közbensőköri kisülési időt, ellenőrizze a feszültségmentességet, majd mérje meg a beépített ellenállást a megfelelő kapcsokon.

Ne másolja a paraméterszámokat

Az eredeti tervezet úgy sorolta fel a paraméterszámokat, mintha azok minden PowerFlex modellre érvényesek lennének. Ez veszélyes. A paraméterazonosítók családonként, firmware-verziónként, vezérlési módtól és porttól függően változnak. A pontos katalógusszámhoz tartozó kézikönyv alapján válassza ki a leállítási módot, engedélyezze a dinamikus fékezési funkciót vagy a külső ellenállás profilját, és ahol támogatott, adja meg az ellenállás adatait. Soha ne engedélyezze a féktranzisztort pusztán azért, mert egy hasonló hajtás hasonló menüt használ.

A motor adattáblájának adatait, az áramkorlátot, a közbensőköri feszültségszabályozási beállításokat, a lassítási időt és az esetleges regeneratív teljesítménykorlátot összehangolt konfigurációként ellenőrizze. Ha a közbensőköri feszültségszabályozás automatikusan meghosszabbítja a rámpát, az üzembe helyezés során elfedheti az alulméretezett ellenállást. Ezzel szemben a közbensőköri feszültségszabályozás kikapcsolása az ellenállás kapacitásának igazolása nélkül az időszakos túlfeszültség miatti leoldást tartós hőterheléssé alakíthatja.

A paraméterneveket és határértékeket a pontos PowerFlex katalógusszámhoz és firmware-verzióhoz tartozó kézikönyvből kell átvenni.

Üzemelje be mért leállításokkal

Kezdje terhelés nélküli vagy csökkentett energiájú teszttel és hosszabb lassítási idővel. Kövesse nyomon a parancsolt fordulatszámot, a tényleges fordulatszámot, az egyenáramú közbensőköri feszültséget, a kimeneti áramot, a fék állapotát, ha elérhető, valamint a hibamemóriát. Ellenőrzött lépésekben rövidítse a rámpát, közben ellenőrizve, hogy a közbensőköri feszültség a leoldási küszöbérték alatt marad-e, és hogy a gép nem veszti-e el a szabályozást, illetve nem lépi-e túl az áramkorlátokat.

Ezután tesztelje a legrosszabb, még hitelesen előforduló üzemi körülményt: maximális fordulatszámot, maximális visszatükrözött tehetetlenségi nyomatékot, a várható legmagasabb hálózati feszültséget, a legrövidebb ciklusban ismétlődő leállásokat és a legmelegebb környezeti feltételeket. Mérje meg az ellenállás hőmérsékletét megfelelő módszerrel, és ellenőrizze a termosztát működését. Egyetlen sikeres, hideg állapotban végzett leállítás nem igazolja a terhelési ciklus kapacitását.

Rögzítse az ellenállás cikkszámát, ellenállását, folyamatos és impulzusüzemi névleges értékeit, szerelési követelményeit, védelmi logikáját, a paraméterek biztonsági mentését és a mért eredményeket. A hajtás szélesebb körű üzembe helyezési ellenőrzéseihez tekintse meg VFD-mérnöki útmutatónkat. A tartósan megbízható tervezési elv egyszerű: számítsa ki az energiát, tartsa be a hajtás elektromos határértékeit, önállóan védje az ellenállást, és valós körülmények között ellenőrizze a teljes ciklust.