Dufewbietet dieBremschopperals externe dynamische Bremslösung für Frequenzumrichter (VFDs) und hilft bei der Steuerung der DC-Busspannung, wenn Motoren bei schneller Verzögerung oder Überlastung als Generatoren arbeiten. Die CBU-Serie wurde für 220-V-, 380-V- und 690-V-Antriebssysteme entwickelt und kann je nach Bremsleistung, Arbeitszyklus, DC-Busspannung, Widerstandsspezifikationen und Installationsanforderungen konfiguriert werden.
Ein Brems-Chopper ist eine wichtige Schaltkomponente in einem dynamischen Bremssystem. Wenn ein Motor abbremst, kann regenerative Energie zurück in den DC-Bus des VFD fließen und dessen Spannung ansteigen lassen. Wenn diese Energie nicht ordnungsgemäß gesteuert wird, kann es zu einem Überspannungsschutz oder einer unkontrollierten Abschaltung des Antriebs kommen. Ein Brems-Chopper überwacht die DC-Busspannung und schaltet schnell einen IGBT-Schaltkreis um, um überschüssige Energie an einen Bremswiderstand zu übertragen, wo sie in Wärme umgewandelt wird. In diesem Artikel werden die Funktionsweise von Brems-Choppern, ihre wichtigsten technischen Parameter, Auswahlkriterien, Anwendungen, Schutzfunktionen und Installationsaspekte erläutert.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist ein Bremschopper?
- Wie funktioniert ein Bremschopper?
- Welche technischen Parameter sind wichtig?
- Wie sollten Sie einen Bremschopper auswählen?
- Wo werden Bremschopper eingesetzt?
- Bremschopper vs. Bremswiderstand
- Welche Schutzfunktionen sind wichtig?
- Überlegungen zur Installation und Inbetriebnahme
- Überlegungen zur Herstellung und Qualität
- Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Bremschopper?
Ein Bremschopper ist ein elektronisches Schaltgerät, das im Gleichstromzwischenkreis eines Frequenzumrichters eingesetzt wird. Sein Hauptzweck besteht darin, den durch regenerative Energie verursachten Anstieg der DC-Busspannung zu kontrollieren.
Im normalen Motorbetrieb wird elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt. Wenn jedoch eine Last mit hoher Trägheit abbremst, kann der Motor vorübergehend als Generator arbeiten. Anschließend wird mechanische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt und an den DC-Bus übertragen. Diese regenerative Energie erhöht die Zwischenkreisspannung.
Ein Brems-Chopper sorgt für einen kontrollierten Weg für diese überschüssige Energie. Wenn die DC-Busspannung ihren voreingestellten Bremsschwellenwert erreicht, schaltet sich der IGBT-Schaltkreis des Choppers ein und leitet Energie an einen externen Bremswiderstand. Der Widerstand wandelt die elektrische Energie in Wärme um und trägt so dazu bei, den DC-Bus innerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs zu halten.
Daher führt ein Brems-Chopper keine selbstständige Energieableitung durch. Stattdessen steuert es, wann und wie der Bremswiderstand an den DC-Bus angeschlossen wird.
Wie funktioniert ein Bremschopper?
Das Funktionsprinzip basiert auf einer automatischen Zwischenkreisspannungsüberwachung und einer schnellen elektronischen Umschaltung. Der gesamte Prozess lässt sich wie folgt zusammenfassen:
- Motorverzögerung:Der VFD befiehlt dem Motor, die Geschwindigkeit zu reduzieren.
- Regenerativer Betrieb:Der Motor fungiert vorübergehend als Generator.
- DC-Busspannung steigt:Regenerative elektrische Energie kehrt in den Zwischenkreis des Antriebs zurück.
- Schwellenerkennung:Der Brems-Chopper erkennt, dass die DC-Busspannung ihren konfigurierten Betriebspegel erreicht hat.
- IGBT-Schaltung:Der Schaltkreis leitet und stellt einen Pfad zum Bremswiderstand bereit.
- Energieverlust:Der Bremswiderstand wandelt die überschüssige elektrische Energie in Wärme um.
- Ausschalten:Wenn die DC-Busspannung unter die Freigabeschwelle fällt, schaltet der Chopper ab.
Dieser Schaltzyklus kann sich beim Bremsen schnell wiederholen. Das Ergebnis ist eine kontrollierte Ableitung der regenerativen Energie, ohne dass ein separater externer Controller zur grundlegenden Spannungsüberwachung erforderlich ist.
Bei Anwendungen mit häufigem Bremsen oder hoher regenerativer Energie kann ein externer Brems-Chopper besonders nützlich sein, wenn die interne Bremskapazität eines VFD nicht ausreicht.
Welche technischen Parameter sind wichtig?
Die Wahl eines Brems-Choppers nur auf der Grundlage der Motorleistung kann zu einem ungeeigneten Bremssystem führen. Die tatsächlichen regenerativen Bedingungen, die DC-Busspannung, die Bremsfrequenz, die Widerstandseigenschaften und der Arbeitszyklus sollten alle bewertet werden.
| Parameter | Referenz zur Dufew CBU-Serie | Technische Bedeutung |
|---|---|---|
| Systemspannung | 220VAC / 380VAC / 690VAC | Bestimmt die anwendbare Antriebs- und DC-Bus-Spannungsklasse |
| 220V Bremsspannung | DC340 / 360 / 380 / 400 / 420V ±10V | Bietet wählbare Bremsschwellen für kompatible Systeme |
| 380V Bremsspannung | DC630 / 660 / 690 / 730 / 760V ±10V | Passend für verschiedene Antriebskonfigurationen der 380-V-Klasse |
| 690V Bremsspannung | DC1140V ±10V | Entwickelt für kompatible Antriebssysteme der 690-V-Klasse |
| Kontrollmethode | Automatische DC-Bus-Spannungsüberwachung | Ermöglicht dem Häcksler, automatisch auf Regenerationsbedingungen zu reagieren |
| Parallele Antwort | ≤1ms | Unterstützt koordiniertes Schalten in parallelen Konfigurationen |
| Lüfterstarttemperatur | Ca. 45°C | Hilft bei der Wärmeregulierung bei höheren Bremslasten |
| Übertemperaturschutz | Ca. 85°C | Bietet thermischen Schutz für den Bremskreis |
| Schutzklasse | IP20 oder höher | Gibt die Gehäuseschutzstufe der entsprechenden Konfiguration an |
| Anwendbarer Standard | GB/T 12668 | Unterstützt die technische Compliance für anwendbare antriebsbezogene Geräte |
Endgültige Spannung, Modell, elektrische Konfiguration und Bremskapazität sollten immer anhand der spezifischen VFD- und Anwendungsanforderungen bestätigt werden.
Wie sollten Sie einen Bremschopper auswählen?
Die professionelle Auswahl beginnt bei den Bremsbedingungen und nicht nur bei der Anpassung des Choppers an die Nennleistung des Motors. Ein System, das einen kleinen Motor sehr häufig stoppt, kann anspruchsvollere thermische Bedingungen erzeugen als ein größerer Motor, der nur gelegentlich bremst.
Zu den wichtigsten Auswahlfaktoren gehören:
- Antriebsspannung:Bestätigen Sie, dass die Spannungsklasse des Zerhackers dem VFD-System entspricht.
- Motorleistung:Verwenden Sie die Motorleistung als Referenz für die Gesamtsystemdimensionierung.
- Lastträgheit:Lasten mit hoher Trägheit erzeugen bei schneller Verzögerung im Allgemeinen mehr regenerative Energie.
- Verzögerungszeit:Kürzere Stoppzeiten können die sofortige Bremsleistung erhöhen.
- Bremsfrequenz:Wiederholte Bremszyklen erhöhen die thermische Belastung.
- Bremswiderstand:Widerstandswert, Nennleistung und Einschaltdauer müssen mit dem Zerhacker kompatibel sein.
- Umgebungstemperatur:Höhere Umgebungstemperaturen können die verfügbare Wärmekapazität verringern.
- Schrankbelüftung:Ausreichender Luftstrom und Einbaufreiraum sind für die Wärmeableitung unerlässlich.
- Parallelbetrieb:Wenn der Bremsbedarf die Kapazität einer Einheit übersteigt, können mehrere Chopper in Betracht gezogen werden.
Zu den nützlichen Informationen für die technische Bewertung gehören das VFD-Modell, die Motorleistung, der Lasttyp, die erforderliche Verzögerungszeit, die Bremsfrequenz, vorhandene Widerstandsspezifikationen und der erwartete Arbeitszyklus.
Wo werden Bremschopper eingesetzt?
Brems-Chopper sind weit verbreitet in industriellen Antriebssystemen einsetzbar, bei denen schnelles Abbremsen, hohe Trägheit oder Überlastungen erhebliche Energie in den DC-Bus zurückführen können.
| Anwendung | Typische Bremsanforderung |
|---|---|
| Aufzüge | Steuert die regenerative Energie bei Abwärtsfahrt und schneller Verzögerung |
| Hebezeug | Bewältigt die beim Absenken von Lasten erzeugte regenerative Energie |
| Kräne | Unterstützt das dynamische Bremsen von Hebe- und Lasten mit hoher Trägheit |
| Zentrifugen | Verwaltet die beim Schnellstopp erzeugte Energie |
| Förderer | Steuert die DC-Busspannung, wenn bewegte Lasten regenerative Energie erzeugen |
| Textilmaschinen | Unterstützt häufige Beschleunigungs- und Verzögerungszyklen |
| Papiermaschinen | Hilft bei der Bewältigung dynamischer Bremsanforderungen in der kontinuierlichen Produktion |
| Werkzeugmaschinen | Unterstützt schnelles Anhalten und kontrollierte Verzögerung |
| Industrielle Waschmaschinen | Bewältigt wiederholte Bremszyklen |
Bremschopper vs. Bremswiderstand
Ein weit verbreitetes Missverständnis besteht darin, dass Brems-Chopper und Bremswiderstand die gleiche Funktion erfüllen. In Wirklichkeit handelt es sich um komplementäre Komponenten innerhalb eines dynamischen Bremssystems.
| Komponente | Hauptfunktion |
|---|---|
| DC-Bus | Stellt die elektrische Verbindung zwischen dem VFD und dem Bremskreis her |
| Bremschopper | Steuert, wann regenerative Energie vom DC-Bus übertragen wird |
| Bremswiderstand | Wandelt übertragene elektrische Energie in Wärme um |
Der Chopper fungiert somit als Schaltregler, während der Widerstand als Energiedissipationselement fungiert. Beide Komponenten müssen korrekt auf das Antriebssystem und die Bremseinschaltdauer abgestimmt sein.
Welche Schutzfunktionen sind wichtig?
Da Bremskreise erhebliche elektrische und thermische Energie verarbeiten können, sind Schutzfunktionen für einen zuverlässigen Industriebetrieb wichtig. Abhängig von der gewählten Konfiguration kann die Dufew CBU-Serie mehrere Schutzfunktionen integrieren.
- DC-Bus-Überspannungsschutz
- Kurzschlussschutz des Bremskreises
- Übertemperaturschutz
- Fehlerschutz des Kühlgebläses
- Fehlerrelaisausgang
Das Fehlerrelais kann ein Signal an ein externes Steuersystem senden, wenn ein definierter Fehlerzustand auftritt. Dies kann dazu beitragen, den Bremskreis in eine umfassendere industrielle Automatisierungs- und Schutzstrategie zu integrieren.
Überlegungen zur Installation und Inbetriebnahme
Die korrekte Installation ist sowohl für die elektrische Sicherheit als auch für die Bremsleistung von entscheidender Bedeutung. Vor der Inbetriebnahme eines Brems-Choppers sollten Ingenieure den gesamten Bremskreis überprüfen, anstatt den Chopper isoliert zu prüfen.
- Stellen Sie sicher, dass die Spannungsklasse des Zerhackers mit dem Antriebssystem übereinstimmt.
- Überprüfen Sie vor dem Anschluss die Polarität des DC-Busses.
- Überprüfen Sie den Widerstand und die Nennleistung des Bremswiderstands.
- Stellen Sie sicher, dass alle Anschlüsse richtig angeschlossen und fest angezogen sind.
- Sorgen Sie für ausreichend Belüftung und Einbaufreiraum.
- Trennen Sie gegebenenfalls die Stromkabel von den empfindlichen Steuer- und Signalkabeln.
- Schließen Sie den Fehlerrelaiskreis an, wenn die Steuerungsarchitektur dies erfordert.
- Führen Sie elektrische Inspektionen durch, bevor Sie das System mit Strom versorgen.
Zwangsluftkühlung kann für Anwendungen mit hoher Bremsfrequenz oder erheblicher Bremsleistung wichtig sein. Die tatsächliche thermische Leistung hängt von der Bremsleistung, dem Arbeitszyklus, der Umgebungstemperatur, der Gehäusebelüftung, dem Installationsabstand und der Betriebsfrequenz ab.
Die Installation und Inbetriebnahme sollte von qualifiziertem Elektrofachpersonal gemäß der geltenden Produktdokumentation und den elektrischen Anforderungen durchgeführt werden.
Überlegungen zur Herstellung und Qualität
Für Industriekunden, die einen Brems-Chopper von einem chinesischen Hersteller oder Lieferanten kaufen, sollte die Produktleistung zusammen mit der Fertigungskapazität, den Testverfahren, der Dokumentation und dem technischen Support bewertet werden.
Dufew Electric stellt Leistungselektronikkomponenten für industrielle Antriebs- und Leistungssteuerungsanwendungen her, darunter Bremschopper, Bremswiderstände, Bremseinheiten, Drosseln, Filter, Transformatoren und Industriewiderstände.
Abhängig von der Produktkonfiguration kann die Qualitätskontrolle Folgendes umfassen:
- Wareneingangskontrolle
- Prüfung der elektrischen Anschlüsse
- Prüfung des Isolationswiderstands
- Prüfung der Spannungsfestigkeit
- Überprüfung der Schaltfunktion
- Überprüfung der Schutzfunktion
- Inspektion des Kühlgebläses
- Klemmen- und Maßprüfung
- Endkontrolle und Verpackung des Produkts
Die CBU-Serie wird gemäß den geltenden Anforderungen von GB/T 12668 hergestellt, während Dufew Electric im Rahmen seines Qualitäts- und Produktkonformitätssystems über relevante ISO- und CE-Zertifizierungen verfügt. Spezifische Zertifizierungsdokumente und technische Aufzeichnungen sollten entsprechend dem ausgewählten Modell und den Projektanforderungen bestätigt werden.
Häufig gestellte Fragen zu Bremschoppern
1. Was ist der Hauptzweck eines Brems-Choppers?
Ein Brems-Chopper steuert die regenerative Energie, die während des Motorverzögerungs- oder Überholvorgangs an den DC-Bus des VFD zurückgegeben wird. Es leitet die überschüssige Energie an einen Bremswiderstand weiter, um eine übermäßige Zwischenkreisspannung zu verhindern.
2. Ersetzt ein Bremschopper einen Bremswiderstand?
Nein. Die beiden Komponenten erfüllen unterschiedliche Funktionen. Der Bremschopper steuert die Schaltstrecke, während der Bremswiderstand regenerativ elektrische Energie in Wärme umwandelt. Sie sind normalerweise für den gemeinsamen Betrieb konzipiert.
3. Kann ein einziger Bremschopper eine Hochleistungsbremsanwendung unterstützen?
Dies hängt von der erforderlichen Bremsleistung, dem Arbeitszyklus, der DC-Busspannung, der Widerstandskonfiguration und dem ausgewählten Modell ab. Wenn eine einzelne Einheit nicht ausreicht, können je nach Systemdesign mehrere kompatible Zerhacker parallel geschaltet werden.
4. Welche Spannungssysteme kann die Dufew CBU-Serie unterstützen?
Die CBU-Serie ist für 220-V-, 380-V- und 690-V-Antriebssysteme erhältlich. Das geeignete Modell und die Bremsspannung müssen entsprechend den DC-Bus-Eigenschaften des VFD und der Anwendung ausgewählt werden.
5. Welche Informationen sollten bei der Anfrage eines Brems-Choppers angegeben werden?
Geben Sie für eine genaue technische Auswahl das Antriebsmodell, die Systemspannung, die Motorleistung, den Lasttyp, die Verzögerungszeit, die Bremsfrequenz, die erforderliche Bremsleistung, die Bremswiderstandsspezifikationen, den Arbeitszyklus, die Umgebungsbedingungen und die Installationsanforderungen an, sofern verfügbar.
Abschluss
Eine richtig ausgewählteBremschopperkönnen eine wichtige Rolle bei der Steuerung regenerativer Energie und der Aufrechterhaltung einer stabilen DC-Busspannung in anspruchsvollen VFD-Anwendungen spielen. Von Aufzügen und Kränen bis hin zu Zentrifugen, Förderbändern, Textilmaschinen und Werkzeugmaschinen kann die richtige Kombination aus Chopper, Bremswiderstand, Kühlsystem und Schutzfunktionen die dynamische Bremszuverlässigkeit verbessern. Wenn Sie einen Brems-Chopper für ein neues Antriebssystem evaluieren oder Hilfe bei der Anpassung von Spannung, Bremsleistung, Widerstandsspezifikationen und Arbeitszyklus benötigen,Kontaktieren Sie unsum Ihre Anwendungsanforderungen mit Dufew Electric zu besprechen und eine geeignete Konfiguration zu ermitteln.
