Protección de resistencia de frenado VFD

By Brian Holtzkamp | Tecnología emergente El | Julio 1, 2021

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Protección de resistencia de frenado VFD --- 1
Figura 1: Topografía de VFD, con el transistor de frenado mostrado en el recuadro rojo
Descripción general de la IA

KEB presentó una placa de monitoreo interno del transistor de frenado para los variadores de ascensor F5 que detecta cortocircuitos en el transistor de frenado y evita que la corriente continua sobrecaliente las resistencias de frenado, reduciendo así el riesgo de incendio. Esta placa, estándar en las carcasas G, H, R y U, abre un contacto piloto normalmente cerrado, etiquetado como K1/K2, cuando se detecta un cortocircuito, lo que permite al controlador del ascensor finalizar el funcionamiento, liberar a los pasajeros y abrir un contactor de CC entre el variador y la resistencia o un contactor de línea para cortar la alimentación del variador. Un módulo de montaje externo ofrece la misma función para modernizaciones y carcasas más pequeñas, utilizando alimentación de 24 V CC y conexiones BR+/BR- entre ++ y PB.

En este Producto destacado, su autor presenta una nueva característica de seguridad que permite que los accionamientos de ascensores controlen las fallas de frenado.

KEB ha introducido una nueva característica de seguridad que permite que el variador del elevador F5 monitoree fallas de cortocircuito dentro del transistor de frenado del variador. Cuando se conecta correctamente, esta placa de control interno puede evitar daños externos a las resistencias de frenado que pueden representar un peligro de incendio si se sobrecargan. El tablero de monitoreo interno es estándar en todas las carcasas de tamaño G, H, R y U para variadores de elevador F5.  

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Figura 1: Topografía de VFD, con el transistor de frenado mostrado en el recuadro rojo

Resistencias de frenado están conectados en serie al transistor de frenado del variador (GTR7), que está conectado al bus de CC y normalmente dimensionado para servicio intermitente (no continuo). Esto significa que si el transistor de frenado del variador (Figura 1) falla con un cortocircuito, las resistencias de frenado externas tendrán un flujo de corriente constante a través del bus de CC del variador. Esto puede resultar en daños a las resistencias, así como crear un riesgo de incendio.

Para proteger adecuadamente la resistencia de frenado durante un cortocircuito del transistor de frenado del variador de frecuencia (VFD), se debe desconectar la energía de la resistencia de frenado o del VFD mismo. Por lo general, esto se hace colocando un contactor entre el VFD y la resistencia de frenado o frente a la entrada del variador. Este contactor puede ser controlado por un circuito de monitoreo de temperatura ubicado en las resistencias de frenado dinámico. Durante un cortocircuito del transistor de frenado, las resistencias se conectarán directamente al bus de CC del VFD y comenzarán a calentarse, activando el circuito de control de temperatura, que luego abre el contactor. Si bien este método es efectivo, puede causar atrapamientos y es propenso a disparos molestos si el circuito de temperatura no está calibrado correctamente. Además, las resistencias deben calentarse durante algún tiempo antes de que se active el sensor de temperatura, lo que podría suponer un peligro.

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Figura 3: Protección de la resistencia de frenado a través del contactor de CC entre el VFD y la resistencia de frenado

La placa de monitoreo de transistor de frenado interno de KEB (Figura 2) elimina la necesidad de un circuito de monitoreo de temperatura en las resistencias de frenado dinámico. Cuando se detecta un cortocircuito en el transistor de frenado, el variador abrirá un contacto piloto normalmente cerrado etiquetado como K1 / K2. Los terminales K1 / K2 se pueden conectar al controlador del ascensor, que se puede programar para monitorear el estado del contacto y determinar cómo responder. Si se detecta un cortocircuito durante una carrera, el controlador puede responder terminando la carrera, dejando salir a los pasajeros y abriendo el contactor, poniendo el automóvil fuera de servicio y evitando un atrapamiento. El variador no mostrará una falla si el transistor de frenado tiene un cortocircuito. El controlador del ascensor debe monitorear el contacto K1 / K2 para una implementación adecuada.

La energía se puede quitar de las resistencias de frenado durante una falla del transistor de frenado en una de dos formas. La primera opción permite desconectar solo la resistencia de frenado del circuito de accionamiento. Esto se logra usando un contactor de CC conectado entre el variador y las resistencias de frenado (Figura 3). Cuando ocurre una falla, el controlador puede abrir el contactor, deteniendo el flujo de corriente a través de las resistencias.

La segunda opción desconecta el suministro de voltaje entrante al variador. En este esquema, el controlador puede abrir un contactor de línea conectado entre el voltaje de suministro y la entrada del variador, cortando así la energía al variador (Figura 4). Nuevamente, si la falla ocurre durante el viaje, el controlador puede llevar el automóvil al piso de manera segura antes de apagarlo.

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Figura 4: Protección de la resistencia de frenado a través del contactor de línea que quita la energía al VFD

KEB también ofrece una placa de monitoreo de transistor de frenado que se puede montar externamente en el gabinete de control (Figura 5). Esta solución es útil para trabajos existentes que no cuentan con la placa de monitoreo interno y para las carcasas D / E más pequeñas del F5.

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Figura 5: Monitor de transistor de frenado montado externamente.

El principio de los esquemas de operación y control es el mismo. El módulo está conectado entre el controlador y el variador. El variador puede suministrar energía al módulo a través de su fuente de 24 VCC, o se puede utilizar una fuente externa de 24 VCC. Los terminales BR + / BR- del módulo están conectados a través de los terminales del transistor de frenado del variador en ++ y PB para monitorear el transistor de frenado. Se requiere un bloque de terminales externo para acomodar la resistencia de frenado y las conexiones del módulo BR + / BR-. El controlador puede volver a conectarse a los terminales K1 / K2 en el módulo y puede controlar el contactor externo en el esquema de control elegido.

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