Увеличение плотности мощности промышленных машин увеличивает риск ложных сбоев, перегрева и катастрофических сбоев, которые могут привести к остановке всей производственной линии.Для снижения этих рисков при одновременном выполнении требований к эффективностиНекоторые резисторы должны быть способны ограничивать перенапряжения или сбои, некоторые должны быть способны рассеивать регенерируемую энергию,и другие должны обеспечить надежное рассеивание тепла в компактном корпусе.
Короче говоря, выбор подходящих резисторов стал ключевым шагом в разработке надежных промышленных систем привода двигателей.
В данной работе основное внимание уделяется проблемам, с которыми сталкиваются конструкторы промышленных машин, и преимуществам соответствующей технологии резистора.Затем следуют репрезентативные резисторы в обширной линейке продуктов Ohmate, которые конструкторы могут использовать для решения в общих сценариях торможения и временной защиты.
Поглощение энергии импульса для ограничения и защиты от перенапряжения
Промышленные двигатели часто подвергают резисторы преходящим высокоэнергетическим явлениям.конденсатор постоянного тока представляет собой состояние почти короткого замыкания к источнику питанияЕсли в цепи предварительного зарядки нет ограничивающего тока резистора, этот пик может вызвать защиту вверх по течению или повредить IGBT привода.
Похожие высокие потребности в энергии импульсов возникают в поглощении энергии от ошибки, круговорот лебедки и уровни защиты питания.Резистор должен поглощать короткие, но большие энергетические импульсы без механической деградации и может повторять этот процесс в течение нескольких циклов работы..
Керамические композитные резисторы серии PulsA от Ohmate специально разработаны для этой цели.уменьшение риска усталости от свинца, которая может привести к повреждению обычных резисторов раныЭта неиндуктивная конструкция также помогает уменьшить ложные пики напряжения во время быстрых транзиторных токов, которые очень полезны в защитных схемах, где край переключателя может быть крутым.
Серия А охватывает значения сопротивления от 1,0 Ом до 15 кОм, номинальные значения непрерывной мощности от 2,0 Вт до 5,5 Вт, номинальные значения импульсного напряжения от 1000 В до 2500 В,и одноимпульсной энергетической емкостью от 250 до 2800 JЭтот диапазон позволяет конструкторам выбирать и соответствовать напряжению и энергетическим характеристикам шины конкретной защитной схемы.
Например, 3,3 Ω AY33GKE (рисунок 1) ограничивает пиковый приливный ток на типичной шине 600 VDC примерно до 180 A (I=V/R), в зависимости от импеданции и емкости системы.Этот ток достаточно высокий, чтобы быстро заряжать конденсатор банка и достаточно низкий, чтобы защитить верхний контакт и IGBTИмпульсное напряжение 2000 В обеспечивает маржу, значительно превышающую стандартное напряжение промышленных автобусов, в то время как моноимпульсное напряжение 1400 J обеспечивает достаточный марж для типичных циклов зарядки.
Оммит Ay33GKE Резистор Картинка
Рисунок 1: Резистор AY33GKE использует керамическую конструкцию корпуса для поглощения до 1400 J монопульсной энергии.
Следует отметить, что номинальная непрерывная мощность AY33GKE составляет всего 4,5 Вт, но этого достаточно для целевого временного применения.сопротивление обходит и не требуется рассеивание энергии.
Динамическое торможение с низкой индуктивностью в компактном корпусе привода
Когда VFD замедляет движение двигателя, двигатель действует как генератор и подает регенерированную энергию обратно в магистраль постоянного тока.Штурвальный контур направляет эту энергию к тормозному сопротивлению на высокой частоте создания и разрыва токовЕсли тормозное сопротивление имеет значительную паразитарную индуктивность, эти быстрые переходы в течение будут производить пики напряжения, которые могут повредить штурвал IGBT.современные шкафы управления становятся все меньше и меньше, оставляя все меньше и меньше физического пространства для громоздкой коробки конвекционного охлаждения.
Плоские резисторы толстой пленки серии TAP800 решают эти две проблемы.Ее элементы сопротивления построены на керамическом субстрате с высоким содержанием алюминия, а нижняя металлизация позволяет эффективно передавать тепло.Плоский профиль переносит тепло непосредственно на шасси или на холодную пластину.позволяет производить динамическое торможение высокой мощности в помещениях, где не могут быть установлены обычные конвекционные охлаждающие резисторыЭта плоская конфигурация также минимизирует паразитарную индуктивность и емкость, что приводит к стабильной производительности при подвержении высокочастотным импульсным нагрузкам.
Серия TAP800 охватывает диапазон сопротивлений от 1 Ω до 10 k Ω с непрерывной номинальной мощностью 800 Вт для всех моделей с соответствующей теплоотдачей.
Типичным примером является TAP800K390E (рисунок 2). Он имеет значение сопротивления 390 Ω и номинальное постоянное рассеивание мощности 800 Вт при установке на радиаторы с жидким или воздушным охлаждением.Критическая спецификация для динамического торможения - индуктивность 80 NH, что гарантирует, что высокоскоростные переключатели IGBT не вызывают перемены напряжения на обоих концах цепи.
Изображение плоского резистора толстой пленки Ohmate TAP800K390E
Рисунок 2: TAP800K390E представляет собой плоский жидкостной резистор, предназначенный для проводного охлаждения.
TAP800K390E также обеспечивает надежную электрическую изоляцию между живой магистралью постоянного тока и заземленной поверхностью крепления.и номинальное значение частичного разряда составляет 4 кВРМС при условии, что частичный разряд меньше 10 пикокулометров (pC), чтобы обеспечить долгосрочную надежность.Эти спецификации гарантируют, что изоляция может выдерживать повторяющиеся напряжения высокого напряжения и переключающие транзиторы, характерные для современных промышленных приводов, без ухудшения со временем.
Динамические тормоза для тяжелой работы при высоких инерционных нагрузках
Некоторые приложения двигателя придают меньше внимания компактной упаковке, чем чистому обращению с энергией.Уменьшение нагрузки в этих приложениях заставляет двигатель действовать как генератор, который возвращает большое количество кинетической энергии к приводуВ этих случаях тормозный резистор должен быть способен выдерживать сильные приливы и быстро охлаждаться между циклами, чтобы избежать накопления тепла.
Резисторы серии Омити Corrib 280 предназначены для высокого тока и низкого сопротивления.Серия образуется путем обмотка волнистых проводов сопротивления вокруг трубчатого керамического ядра и слияния и фиксации их стеклянной эмали.Эта конструкция выполняет несколько функций: гофрированные провода сопротивления увеличивают площадь поверхности и ускоряют рассеивание тепла;Керамическое ядро и глазурное покрытие улучшают механическую долговечность при одновременном повышении эффективности теплопередачи; Половое ядро позволяет воздуху проходить через корпус резистора для пассивного охлаждения.
Постоянная номинальная мощность серии Corrib280 колеблется от 35 до 1500 Вт, а значение сопротивления модели 300 Вт составляет всего 0,10 Ом.Это дает дизайнеру значительную гибкость, чтобы соответствовать резисторы к конкретному напряжению шины, торможение тока и физического пространства.
Представительным примером является C300KR50E (рисунок 3). Он имеет значение сопротивления 0,5 Ω и номинальный объем непрерывного свободного воздуха 300 Вт.номинальная перегрузка серии Corrib280 составляет 10 раз номинальную мощность в течение 5 секунд (s)Для C300KR50E это соответствует кратковременным импульсам до 3000 Вт.