Bremsprinzip und Berechnung
2 Bremsung bei konstanter Drehzahl
n
+n
1
0
-n
2
M
L
P
Bremsung
Einsatz eines Frequenzumrichters
Bei Betrieb einer Asynchronmaschine in den Quadranten II und IV arbeitet der Motor wie ein Generator und speist elektrische Energie über
die Wechselrichterbrücke in den Gleichspannungs-Zwischenkreis des Umrichters zurück.
Die Gleichspannung des Umrichters kann nicht in das Versorgungsnetz rückgespeist werden.
Daher steigt bei generatorischem Betrieb die Spannung des Gleichspannungs-Zwischenkreises an.
Wenn die während der Bremsung in den Gleichspannungs-Zwischenkreis rückgespeiste Energie größer als die in Motor und Umrichter
erzeugten Verluste ist, steigt die Spannung des Gleichspannungs-Zwischenkreises an.
Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, muss die Verzögerungszeit erhöht oder ein Bremsmodul verwendet werden.
Die rückgespeiste Leistung hängt vom Massenträgheitsmoment der Last und der Dauer der Auslauframpe ab.
Der Umrichter schützt sich gegen die Verriegelung aufgrund von Überspannung durch automatische Anpassung der Dauer seiner
Auslauframpe. Um eine kurze Rampenzeit beibehalten zu können (bzw. um der Auslauframpe folgen zu können) oder um mit einer
antreibenden Last arbeiten zu können, ist der Einsatz einer Bremsoption wie das Bremsmodul erforderlich.
Berechnung der Bremsleistung
1) Berechnung der Bremszeit ausgehend vom Massenträgheitsmoment
J ω
⋅
-------------------- -
t
=
f
M
+
M
B
r
⋅
2π n
ω
--------------
=
60
ΣJ
⋅
(
n
–
n
1
2
M
--------------------------------- -
=
B
,
⋅
9 55
t
B
M
Bremsmoment des Motors
B
Σ
J
Summe der auf den Motor bezogenen
Massenträgheitsmomente
n
Motordrehzahl vor Getriebe
1
n
Motordrehzahl nach Getriebe
2
t
Bremszeit
B
^
Spitzenwert der Bremsleistung
P
B
–
Mittlere Bremsleistung
P
B
während der Zeit t
62
Bei konstanter Drehzahl ist die Bremsleistung während der gesamten Bremsung
konstant.
Bei hoher Dynamik (Auslauframpe < 2 s) hält die Spitzenleistung aufgrund des
Massenträgheitsmoments der Last länger an.
t
B
t
Beispiel: Vertikales Absenken, Prüfstand Motor/Generator, schräg geneigte
Förderbänder usw.
t
t
P
B
)
[Nm]
2
[kgm
[U/min]
[U/min]
[s]
[W]
[W]
B
M
P ˆ
------------------ -
=
B
9 55
P
=
B
]
Motor
J = J
+ J
Motor
berech et
⋅
n
B
1
,
P ˆ
B
------ -
2
Getriebe
1
2
1
i =
2
J
Motor
J
=
berech et
2
i
Maschi e
J
Motor
1757084 11/2009