Bromsning

Bromschoppern omvandlar återmatad rörelsenergi till värme

Elmaskiner kan användas både för drivning och för bromsning. Vid bromsning är vridmoment och rotationsriktning motriktade, d.v.s. energiflödet går inte längre från omriktaren till maskinen utan från maskinen till omriktaren. Detta driftssätt kallas generatoriskt.

Återmatad energi höjer mellanledets spänning. Av säkerhetsskäl måste man spärra omriktarens slutsteg om spänningen stiger över ett visst värde UCmax. Motorn löser ut och kan inte längre bromsas. I automatik- och positioneringsutrustningar måste avstängning förhindras, t ex genom att använda bromschopper.

Interna bromschoppers kopplas in mellan mellanledet och växelriktaren.
Interna bromschoppers kopplas in mellan mellanledet och växelriktaren.
Olika sätt att bromsa ner en elmotor, med bromschopper eller likströmsbroms.
Olika sätt att bromsa ner en elmotor, med bromschopper eller likströmsbroms.
Momentjämförelse med olika metoder för bromsning
  • Moment med bromschopper (a)
  • Effekt med bromschopper (b)
  • Moment med likströmsbromsning (c)
  • Effekt med likströmsbromsning (d)
Analys av energiinnehåll

Det finns två vägar för att ta reda på mängden energi som är lagrad i tillämpningen:

  1. Beräkning av energiinnehåll baserat på mekaniska fakta (hastighet, tröghetsmoment etc).
  2. Mätning/beräkning av denelektriska energi/effekt som används för att accelerera maskinen. Som tumregel kan energiberäkningen göras på följande sätt: Accelerationstid x accelerationsström x nominell motorspänning/2 = energi.


(Formeln är tillämplig vid acceleration från stillestånd). Kännedom om energiinnehållet är nödvändig för att beräkna den maximala samt den kontinuerliga bromseffekten.

Nu kan man avgöra om en intern eller en extern bromschopper för behövs för dynamisk bromsning.

Som allmän och viktig regel gäller att man inte kan bromsa snabbare än vad frekvensomriktarens interna krafttransistorer (slutsteg) tillåter. Den regenerativa strömmen får inte överstiga frekvensomriktarens märkström.

Bromschoppers inbyggt i frekvensomriktare eller externa som ansluts på dc-mellanledet.
Bromschoppers inbyggt i frekvensomriktare eller externa som ansluts på dc-mellanledet.
Fördelar med bromschopper

I högdynamiska drifter med snabb och noggrann positionering är användning av bromschopper det ända fungerande alternativet.

Dyrbar stress och förslitning av mekaniska kopplingar och bromsar kan undvikas. Mjuk och skonsam inbromsning med bromschopper är dessutom skonsam för maskiner eftersom energi tas om hand elektriskt och inte av maskinens mekaniska komponenter.

Olika typer av bromschoppers

Anmärking: Dem maximalt tillåten generatoriska effekt är beräknad ur frekvensomriktarens maximala ström gånger den lägsta mellanledsspänningen (där bromschoppern går in).

Exempel: Med FU5.4060, IMax = 72A; ingångsspänning för BC4000 = 635VDC, resulterar i 45,7kW max bromseffekt med 2 st BC1400.

Se Toshibas frekvensomriktare VF-MB1.

Se även