起重機調速技術（1）

    起重機調速技術已有了較長的發展曆史，從直流調速到交流調速，從AC定子調速技術到DC晶閘管調速裝置，再發展到今天廣泛應用的轉子串電阻調速技術。但這些技術都存在著元件易損、維修不便、設備衝擊大、調速範圍小等許多缺點。進入20世紀90年代以來，變頻調速技術的日臻成熟，以其調速範圍大
、結構簡單、維修方便、減小噪音
、節約電力等優點，開始在起重領域得到廣泛應用。
　　在(zai)起(qi)重(zhong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)中(zhong)，當(dang)停(ting)車(che)或(huo)下(xia)降(jiang)時(shi)，重(zhong)物(wu)產(chan)生(sheng)的(de)位(wei)勢(shi)負(fu)載(zai)使(shi)電(dian)機(ji)處(chu)於(yu)發(fa)電(dian)狀(zhuang)態(tai)

，能(neng)量(liang)向(xiang)電(dian)源(yuan)側(ce)回(hui)饋(kui)，由(you)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)變(bian)頻(pin)器(qi)沒(mei)有(you)電(dian)能(neng)回(hui)饋(kui)裝(zhuang)置(zhi)，此(ci)時(shi)必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)製(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)將(jiang)這(zhe)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)由(you)製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)以(yi)熱(re)能(neng)的(de)形(xing)式(shi)釋(shi)放(fang)掉(diao)，所(suo)以(yi)製(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)和(he)製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)在(zai)起(qi)重(zhong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)中(zhong)起(qi)著(zhe)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。本(ben)文(wen)重(zhong)點(dian)介(jie)紹(shao)如(ru)何(he)正(zheng)確(que)匹(pi)配(pei)計(ji)算(suan)製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)。
　　到目前為止
，已經發現有多種版本的匹配計算方法出現，歸納大致如下；
　　方法一
、製動電阻的阻值和功率計算
　　1.1刹車使用率ED%
　　製動使用率ED%,也就是台達說明書中的刹車使用率ED%。刹車使用率ED%定義為減速時間T1除以減速的周期T2,製動刹車使用率主要是為了能讓製動單元和刹車電阻有充分的時間來散除因製動而產生的熱量；當刹車電阻發熱時，電阻值將會隨溫度的上升而變高，製動轉矩亦隨之減少。刹車使用率ED%=製動時間/刹車周期=T1/T2*100%。（圖1）
　　圖1刹車使用率ED%定義
　　現在用一個例子來說明製動使用率的概念：10％的製動頻率可以這樣理解，如果製動電阻在10秒鍾能夠消耗掉100％的功率
，那麼製動電阻至少需要90秒才能把產生的熱量散掉。
　　1.2製動單元動作電壓準位
　　當直流母線電壓大於等於製動電壓準位（甄別閾值）時
，刹車單元動作進行能量消耗。台達製動電壓準位如表1所示。
　　點擊看原圖
　　1.3製動電阻設計
　　（1）工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)，當(dang)放(fang)電(dian)電(dian)流(liu)等(deng)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)一(yi)半(ban)時(shi)
，就(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)與(yu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)額(e)定(ding)轉(zhuan)矩(ju)相(xiang)同(tong)的(de)製(zhi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)了(le)，因(yin)此(ci)製(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)的(de)粗(cu)略(lve)計(ji)算(suan)是(shi)：
　　其中：
　　製動電壓準位
　　電機的額定電流。
　　為wei了le保bao證zheng變bian頻pin器qi不bu受shou損sun壞huai
，強qiang製zhi限xian定ding當dang流liu過guo製zhi動dong電dian阻zu的de電dian流liu為wei額e定ding電dian流liu時shi的de電dian阻zu數shu值zhi為wei製zhi動dong電dian阻zu的de最zui小xiao數shu值zhi。選xuan擇ze製zhi動dong電dian阻zu的de阻zu值zhi時shi，不bu能neng小xiao於yu該gai阻zu值zhi。
　　根據以上所敘，製動電阻的阻值的選擇範圍為：
　　製動電阻的耗用功率當製動電阻在直流電壓為的電路工作時，其消耗的功率為：
　　耗用功率的含義：如果電阻的功率按照此數值選擇的話，該電阻可以長時間的接入在電路裏工作。
　　現場中使用的電阻功率主要取決於刹車使用率ED%。yinweixitongdejinxingzhidongshijianbijiaoduan
，zaiduanshijiannei，zhidongdianzudewenshengbuzuyidadaowendingwensheng。yinci，juedingzhidongdianzurongliangdeyuanzeshi，zaizhidongdianzudewenshengbuchaoguoqiyunxushuzhi（即額定溫升）的前提下，應盡量減小容量
，粗略算法如下：
　　（2）設計舉例。根據以上的公式我們可以大致的推算出來我們需要的製動電阻的阻值和功率。以台達VFD075F43A變頻器驅動7.5KW的電機作為例來說明，7.5KW電機額定電流是18A,輸入電壓AC460，則有：
　　因此製動電阻的阻值取值範圍：
　　選擇電阻阻值要選擇市場上能夠買到的型號和功率段為宜，選擇阻值75歐。
　　根據實際的情況可以在計算的數值功率上適當的擴大。