變頻器制動(dòng)電阻該怎么選(共15頁)

1、變頻器制動(dòng)電阻(dinz)該怎么選？變頻器的制動(dòng)電阻(dinz)是否外置由變頻器的容量決定，一般是7.5KW以下內(nèi)置。容量大的變頻器，其制動(dòng)電阻和開關(guān)管需要大面積散熱器，內(nèi)置受變頻器殼體和散熱限制，就必須外置。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的快速制動(dòng)或準(zhǔn)確停車，一般采用動(dòng)力制動(dòng)和再生制動(dòng)。對(duì)于動(dòng)力制動(dòng)方式，系統(tǒng)所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20%以下且制動(dòng)并不快時(shí)，則不需要外接制動(dòng)電阻，僅電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的有功損耗，就可以(ky)使直流側(cè)電壓限制在過電壓保護(hù)的動(dòng)作值以下。反之，則需要選擇制動(dòng)電阻來耗散電動(dòng)機(jī)再生的這部分能量。 1 變頻器動(dòng)力制動(dòng)原理 1.1 變頻器電壓檢測及驅(qū)動(dòng)電路 為了實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)，變

2、頻器的直流側(cè)必須設(shè)置電壓檢測電路，檢測電容器的電壓，以實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。下圖為一種電壓檢測電路的工作原理圖。 電壓檢測電路主要由電壓采樣電阻R1、R2、R3，滯環(huán)比較器LM399，邏輯轉(zhuǎn)換器件等組成。電壓采樣回路直接檢測變頻器直流側(cè)電容器C 兩端的電壓，當(dāng)被檢測電壓值超過設(shè)定的允許值時(shí)，滯環(huán)比較器翻轉(zhuǎn)，輸出端接近0 V，經(jīng)邏輯轉(zhuǎn)換后，觸發(fā)制動(dòng)晶體管V 導(dǎo)通，經(jīng)過電阻R0釋放，使電壓下降；反之，當(dāng)檢測電壓低于設(shè)定值時(shí)，滯環(huán)比較器翻轉(zhuǎn)回原狀態(tài)，使V關(guān)斷。 特別強(qiáng)調(diào)的是，滯環(huán)比較器上下限值的設(shè)定很重要。一般選擇原則：上限電壓設(shè)定為正常直流電壓的1.3倍，下限電壓應(yīng)考慮電網(wǎng)正常電壓的波動(dòng)，一般整定為略高于

3、電網(wǎng)電壓向上波動(dòng)的最大值。 1.2 變頻器制動(dòng)單元 如圖2 虛線框所示為制動(dòng)單元PW 的實(shí)際電路，包括晶體管V、二極管D1、D2和制動(dòng)電阻RB。 如果回饋能量較大或要求強(qiáng)制(qingzh)動(dòng)時(shí)，還可以選用接于H、G兩點(diǎn)間的外接制動(dòng)電阻REB。當(dāng)電機(jī)制動(dòng)能量經(jīng)逆變器回饋到直流側(cè)時(shí)，通過V的導(dǎo)通消耗在制動(dòng)電阻RB或RB/REB上，實(shí)現(xiàn)限制電壓保護(hù)動(dòng)作的目的。因此，外接電阻REB正常時(shí)不消耗能量，是間歇式工作。 2 制動(dòng)(zh dn)電阻的選擇 2.2 制動(dòng)(zh dn)電阻的計(jì)算 在用外接制動(dòng)電阻進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，外接電阻應(yīng)能吸取負(fù)載位能所轉(zhuǎn)變的電能的80%，其中20%可通過電機(jī)以熱能耗散的形式被消耗，

4、此時(shí)制動(dòng)電阻值 由于V 和RB、REB構(gòu)成的放電回路中，其最大電流受到V的最大允許電流IC（已考慮安全系數(shù)）的限 2.3 制動(dòng)時(shí)平均消耗功率的計(jì)算 如2.2中所述，制動(dòng)中電動(dòng)機(jī)自身消耗的功率相當(dāng)于20%額定制動(dòng)功率，則制動(dòng)電阻上消耗的平均功率 2.4 制動(dòng)電阻額定功率PR的計(jì)算 視電動(dòng)機(jī)是否重復(fù)減速，制動(dòng)電阻額定功率的選擇是不同的，圖3所示為電動(dòng)機(jī)減速模式。當(dāng)非重復(fù)減速時(shí)，制動(dòng)電阻的間歇時(shí)間（T-tS）600 s。通常采用連續(xù)工作制電阻器，當(dāng)間歇制動(dòng)時(shí)，電阻器的允許功率將增加。允許功率增加系數(shù)m與減速時(shí)間的關(guān)系如圖4（a）所示。重復(fù)減速情況下，允許功率增加系數(shù)m和制動(dòng)電阻使用率D越tS / T

5、之間的關(guān)系曲線 如圖4（b）所示。根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的模式，可以確定制動(dòng)時(shí)平均消耗功率和電阻器的允許功率增加系數(shù)，據(jù)此可以得 制動(dòng)單元電阻的正確選擇應(yīng)用，可以縮短大慣量負(fù)載的自由停車時(shí)間，實(shí)現(xiàn)(shxin)快速停車或準(zhǔn)確停車；還可以在位能負(fù)載下放時(shí)，實(shí)現(xiàn)再生運(yùn)行。我廠電解車間多功能機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮增設(shè)制動(dòng)電阻，造成大車行走自由停車時(shí)間過長，滑行距離長，存在生產(chǎn)作業(yè)安全隱患；工具小車、出鋁小車很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，影響作業(yè)效率。經(jīng)過制動(dòng)電阻的增設(shè)改造，以上問題迎刃而解。但需要注意的是，在選擇制動(dòng)電阻時(shí)，不但要考慮各個(gè)廠家變頻器制動(dòng)電阻的選擇要求，而且根據(jù)用戶控制要求和使用環(huán)境的不一樣，必須通過速度、轉(zhuǎn)

6、矩等測量，再進(jìn)行計(jì)算，正確選用制動(dòng)電阻，才能達(dá)到用戶的控制要求 變頻器的電氣制動(dòng)方法(fngf)有三種：能耗制動(dòng)，直流制動(dòng)，回饋(再生)制動(dòng)，其性能及特點(diǎn)如表所列制動(dòng)(zh dn)電阻計(jì)算方法 、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 制動(dòng)電阻 90 R=780電動(dòng)機(jī)kW 100 R=700電動(dòng)機(jī)kW 110 R=650電動(dòng)機(jī)kW 120 R=600電動(dòng)機(jī)kW 注 ：l.電阻值越小，制動(dòng)力矩越大，流過制動(dòng)單元的電流越大； 2.不可以使制動(dòng)單元的工作電流大于其允許(ynx)最大電流，否則要損壞器件； 3.制動(dòng)時(shí)間通過R的不同可人為選擇； 4.小容量變頻器(7 5kw)一般是內(nèi)接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的； 5.當(dāng)在快速制動(dòng)出現(xiàn)過電

7、壓時(shí)，說明是阻值過大來不及放電，應(yīng)減小電阻值。 電阻(dinz)功率計(jì)算方法、制動(dòng)性質(zhì) 電阻功率 一般負(fù)載 P(kw)=電動(dòng)機(jī)額定功率kwlO 頻繁制動(dòng)(1min5次以上)P(kw)=電動(dòng)機(jī)額定功率kw15 長時(shí)間制動(dòng)(每次4min以上) P(kw)=電動(dòng)機(jī)額定功率kw20 chenminglei0509 和cqu_rockwell 對(duì)電阻的選取說的比較詳細(xì)，特別是cqu_rockwell 從變頻的內(nèi)部原理，檢測以及動(dòng)作都解析的非常清楚，這是一個(gè)非常專業(yè)的介紹，對(duì)于能耗電阻，之前我的想法和做法也是跟“李純緒 ”，按說明書的介紹來，這確實(shí)是一個(gè)安全，無需太多想法的做法，對(duì)于絕大多數(shù)人來說，這個(gè)是

8、一個(gè)很有依據(jù)的東西。我這翻了不少說明書和資料，在回答這個(gè)問題的過程也學(xué)到很多東西，受益匪淺，現(xiàn)在說說我的個(gè)人一些理解： A 首先介紹電阻：電阻都是使用線繞電阻器，一種將電阻絲在骨架上繞制而成的電阻元件。該電阻主要為大功率電阻，線繞電阻-用康銅、錳銅或鎳鉻合金絲繞在陶瓷骨架上而制成的一種電阻。這種電阻的表面常涂有保護(hù)漆，也有的把電阻體放在絕緣的外殼內(nèi)，用耐熱的填料填充。特點(diǎn)： 用高比電阻材料的電阻絲繞制而成，因而有耐高溫，熱穩(wěn)定性好，溫度系數(shù)小的特點(diǎn)。工作溫度可達(dá)350。 功率大，可承受大功率負(fù)荷 阻值范圍寬，一般為：0.1ohmes5Mohmes。 精度高，可達(dá)0.01%。 1. 在變頻器使用

9、中，較多的兩個(gè)地方，一個(gè)是上電緩沖，既軟起動(dòng)電阻，一個(gè)是剎車電阻，就是我們這次討論的制動(dòng)電阻了。主要用于升降負(fù)載等再生電能較大的場合以及需要緊急停車的地方。 2. 前面6SE79說了，制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元是兩回事。確實(shí)，可能很多人將之混淆。制動(dòng)單元由控制軟件，晶體管和電壓檢測以及相關(guān)保護(hù)電路組成?，F(xiàn)在18.5kw以下很多由于使用的是7管封裝的IGBT，所以相關(guān)廠家將這種應(yīng)用稱之為內(nèi)置制動(dòng)單元。18.5以上直到55或者75KW的，很多也有內(nèi)置的制動(dòng)單元。但75KW以上，由于電容容量過大，制動(dòng)時(shí)電流較大，所以只能選配廠家提供的獨(dú)立制動(dòng)單元。而制動(dòng)電阻很多也稱為剎車電阻或者能耗電阻。剎車電阻是從其在變

10、頻器使用中的作用說的，而能耗則是它本身出發(fā)而言，它是為了消耗多余的能量而來的。 3. 目前有部分廠家除了標(biāo)配制動(dòng)單元外，還將制動(dòng)電阻也安裝在了變頻器內(nèi)部。我沒有用過H1000，仔細(xì)看了一下說明書，在7.5KW及以下功率，確實(shí)有內(nèi)部的制動(dòng)電阻。其它的型號(hào)變頻器有電阻的見的比較少。因?yàn)殡娮柙诠ぷ髦邪l(fā)熱大。有些工作溫度可能達(dá)到350度。臺(tái)達(dá)C2000要求是“400W 以下之電阻需鎖附在機(jī)架上已供散熱, 且表面溫需低於250。1000W 以上之電阻,表面溫需低於350”。這樣給變頻器散熱帶來負(fù)擔(dān)，也增大了體積。所以內(nèi)部制動(dòng)電阻的，一般是制動(dòng)使用率不高的場合，如H1000說明“負(fù)載時(shí)間因數(shù)：3%ED，最

11、大10s”這種有內(nèi)部制動(dòng)電阻的，在加裝外部電阻時(shí)，一定要考慮并聯(lián)后阻值的減少，不要低于晶體管允許電流的最大值。 4. 制動(dòng)電阻的選?。褐苿?dòng)電阻廠家說明書上一般是按照10ED%推薦的，都有很大的裕量。但也會(huì)推薦一個(gè)最小阻值，該阻值是根據(jù)內(nèi)部的開關(guān)晶體管額定電流計(jì)算，一般是：母線過壓保護(hù)值/額定電流值=最小電阻值。如果超過這個(gè)數(shù)，可能會(huì)順壞晶體管，這個(gè)是極限值。如果電阻值取的太大，限制(xinzh)導(dǎo)通電流值，加長了能量是釋放時(shí)間。功率是根據(jù)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算。廠家為了減少制動(dòng)電阻的阻值類型，便于選型和配阻值。所以制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是從120%到200%不等。具體功率的計(jì)算方法我沒有。CPU說的比較詳細(xì)，由于制

12、動(dòng)轉(zhuǎn)矩可能較難測定，應(yīng)該留有一定的裕量比較好，這樣電阻不至于達(dá)到那么高的溫度，影響周圍設(shè)備。制動(dòng)電阻對(duì)品牌無多大要求，因?yàn)樽冾l器跟電阻完全屬于兩個(gè)不同的行業(yè)，有些廠家只是為了方便用戶，將一些電阻改為自己公司的型號(hào)，也有講電阻統(tǒng)一放置在一個(gè)電阻箱里面，配好了阻值和功率，這樣買過來直接接線就能使用，這有一個(gè)好處是這部分電阻一般都是較好的生產(chǎn)廠生產(chǎn)出來的 5. 制動(dòng)電阻安裝：內(nèi)置電阻一般都會(huì)安裝在散熱器下面，而且多為鋁殼，好一點(diǎn)的會(huì)帶溫度保險(xiǎn)絲。有內(nèi)置制動(dòng)單元的，一般留有專用的接線端子，有些是接+和BR，emerson是這樣的，而富士FRENIC-MEGA Series則是P(+)和DB接線端子。安

13、川則是B1和B2接線端子，這樣可以看出有一個(gè)共同點(diǎn)，就是都帶個(gè)B開頭命名的端子，該端子一般跟制動(dòng)有關(guān)，是英文brake而來。外面配制動(dòng)單元 的話，一般是接在正負(fù)母排上面，因?yàn)樗旧砭褪墙o母排釋放能量(nngling)的。外面的制動(dòng)電阻一定要安裝在金屬板架上或者高阻燃材料上面，還要考慮其熱輻射給周圍設(shè)備的影響，因?yàn)槠涔ぷ鳒囟群芨?，條件好的話，可以購買廠家設(shè)計(jì)的電阻盒，這樣安裝方便。安裝接線不宜太長，否則增加母線的寄生電感。 6. 有些廠家是可以修改制動(dòng)電壓的，這樣可以根據(jù)需要，將制動(dòng)電壓設(shè)低點(diǎn)，可以使能量較早的釋放掉，這樣有很多情況下會(huì)使制動(dòng)率頻繁，消耗了過多不必要的電能。 以上是我對(duì)制動(dòng)電阻和

14、變頻器剎車方面的有些認(rèn)識(shí)，不足之處還請(qǐng)大家多多指點(diǎn)，謝謝！ 電機(jī)額定功率（kW） 制動(dòng)電阻型號(hào)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（） 制動(dòng)電阻型號(hào)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（） 目前市場上變頻器的制動(dòng)方法大致有三種：能耗(nn ho)制動(dòng)，直流制動(dòng)，回饋（再生）制動(dòng)。 制動(dòng)電阻的阻值和功率計(jì)算(j sun) 1剎車使用率ED% 制動(dòng)使用率ED%,也就是臺(tái)達(dá)說明書中的剎車使用率ED%。剎車使用率ED%定義為減速時(shí)間T1除以減速的周期T2,制動(dòng)剎車使用率主要是為了能讓制動(dòng)單元和剎車電阻有充分的時(shí)間來散除因制動(dòng)而產(chǎn)生的熱量；當(dāng)剎車電阻發(fā)熱時(shí)，電阻值將會(huì)隨溫度的上升而變高，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩亦隨之減少。剎車使用率ED%=制動(dòng)時(shí)間/剎車周期=T1/T2*1

15、00%。（圖1） 圖1剎車使用率ED%定義 現(xiàn)在用一個(gè)例子來說明制動(dòng)使用率的概念：10的制動(dòng)頻率可以這樣理解，如果制動(dòng)電阻在10秒鐘能夠消耗掉100的功率，那么制動(dòng)電阻至少(zhsho)需要90秒才能把產(chǎn)生的熱量散掉。 2 制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷簻?zhǔn)位 當(dāng)直流母線電壓大于等于制動(dòng)電壓準(zhǔn)位（甄別閾值(y zh)）時(shí)，剎車單元?jiǎng)幼鬟M(jìn)行能量消耗。臺(tái)達(dá)制動(dòng)電壓準(zhǔn)位如表1所示。 3 制動(dòng)電阻設(shè)計(jì) （1）工程設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，當(dāng)放電電流等于電動(dòng)機(jī)額定電流的一半時(shí)，就可以得到與電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩相同的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩了，因此制動(dòng)電阻的粗略(cl)計(jì)算是： 其中(qzhng)： Ud制動(dòng)電壓準(zhǔn)位 Imv電機(jī)的額定電流。 為了保證

16、變頻器不受損壞，強(qiáng)制限定當(dāng)流過制動(dòng)電阻的電流為額定電流時(shí)的電阻數(shù)值為制動(dòng)電阻的最小數(shù)值。選擇制動(dòng)電阻的阻值時(shí)，不能小于該阻值。 根據(jù)以上所敘，制動(dòng)電阻的阻值 的選擇范圍為： 制動(dòng)電阻的耗用功率 當(dāng)制動(dòng)電阻 在直流電壓為 的電路(dinl)工作時(shí)，其消耗的功率為： 耗用功率的含義：如果電阻(dinz)的功率按照此數(shù)值選擇的話，該電阻可以長時(shí)間的接入在電路里工作。 現(xiàn)場中使用的電阻功率主要取決于剎車使用率ED%。因?yàn)橄到y(tǒng)的進(jìn)行制動(dòng)時(shí)間比較短，在短時(shí)間內(nèi)，制動(dòng)電阻的溫升不足以達(dá)到穩(wěn)定溫升。因此，決定制動(dòng)電阻容量的原則是，在制動(dòng)電阻的溫升不超過其允許數(shù)值（即額定溫升）的前提下，應(yīng)盡量減小容量，粗略算法

17、如下： （2）設(shè)計(jì)舉例。根據(jù)以上的公式我們可以大致的推算出來我們需要的制動(dòng)電阻的阻值和功率。以臺(tái)達(dá)VFD075F43A變頻器驅(qū)動(dòng)(q dn)7.5KW的電機(jī)作為例來說明，7.5KW電機(jī)額定電流是18A,輸入電壓AC460，則有： 因此制動(dòng)電阻的阻值取值范圍： 選擇(xunz)電阻阻值要選擇市場上能夠買到的型號(hào)和功率段為宜，選擇阻值75歐。 根據(jù)(gnj)實(shí)際的情況可以在計(jì)算的數(shù)值功率上適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大。 制動(dòng)電阻阻值的選擇 制動(dòng)電阻的選擇除受到變頻器專用型能耗制動(dòng)單元最大允許電流的限制外，與制動(dòng)單元也并無明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其阻值主要根據(jù)所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選擇， 功率根據(jù)電阻的阻值和使用率確定。制動(dòng)電阻

18、阻值的選定有一個(gè)不可違背的原則：應(yīng)保證流過制動(dòng)電阻的電流IC小于制動(dòng)單元的允許最大電流輸出能力，即：R800/Ic 其中：800變頻器直流側(cè)所可能出現(xiàn)的最大直流電壓。 Ic制動(dòng)單元的最大允許電流。 為充分利用所選用的變頻器專用型制動(dòng)單元的容量，通常制動(dòng)電阻阻值的選取以接近上式計(jì)算的最小值為最經(jīng)濟(jì)、同時(shí)還可獲得最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，然而(rn r)這需要較大的制動(dòng)電阻功率。在某些情況下，并不需要很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，此時(shí)比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇較大的制動(dòng)電阻阻值、也因此可以減小制動(dòng)電阻的功率，從而減少購買制動(dòng)電阻所需的費(fèi)用，這樣的代價(jià)是制動(dòng)單元的容量沒有得到充分利用。 制動(dòng)電阻電阻功率的計(jì)算 在選定了制動(dòng)電阻的

19、阻值以后，應(yīng)該確定制動(dòng)電阻的功率值，制動(dòng)電阻功率的選取相對(duì)比較繁瑣，它與很多因素有關(guān)。 制動(dòng)電阻消耗的瞬時(shí)功率按下式計(jì)算：P瞬=7002/R 按上式計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率值是制動(dòng)電阻可以長期不間斷的工作可以耗散的功率數(shù)值，然而制動(dòng)電阻并非是不間斷的工作，這種選取存在很大的浪費(fèi)，在本產(chǎn)品中，可以選擇制動(dòng)電阻的使用率，它規(guī)定了制動(dòng)電阻的短時(shí)工作比率。制動(dòng)電阻實(shí)際消耗的功率按下式計(jì)算：P額=7002/RrB%rB%：制動(dòng)電阻使用率。實(shí)際使用中，可以按照上式選擇制動(dòng)電阻功率，也可以根據(jù)所選取的制動(dòng)電阻阻值和功率，反過來計(jì)算制動(dòng)電阻所能夠承受的使用率，從而正確設(shè)置，避免制動(dòng)電阻過熱而損壞。 制動(dòng)電阻使用

20、率的確定 制動(dòng)電阻使用率規(guī)定了制動(dòng)電阻的使用效率，以避免制動(dòng)電阻過熱而損壞，它會(huì)影響制動(dòng)單元的制動(dòng)效果。 制動(dòng)電阻的使用率設(shè)置越低，電阻的發(fā)熱程度越小，電阻上消耗的能量越少，制動(dòng)效果越差。同時(shí)，制動(dòng)單元的容量也沒有得到充分利用。 理論上講，制動(dòng)電阻使用率為100%時(shí)，對(duì)制動(dòng)單元容量的利用最充分，制動(dòng)效果也最明顯，然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率的代價(jià)，使用者應(yīng)綜合考慮。在制動(dòng)電阻阻值和功率都已經(jīng)確定的前提下，對(duì)于減速較慢的大慣性負(fù)載，選取較低的電阻使用率會(huì)取得較好的效果。對(duì)于需要快速停機(jī)的負(fù)載，宜選取較大制動(dòng)電阻使用率。 制動(dòng)電阻的降額選擇 按照上述方法計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率是足夠的，根據(jù)負(fù)載性質(zhì)

21、的不同，還可以進(jìn)一步降額選擇制動(dòng)(zh dn)電阻是用于將電動(dòng)機(jī)的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量兩個(gè)重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無機(jī)涂層，有效保護(hù)電阻絲不被老化，延長使用壽命，臺(tái)達(dá)原廠配置的就是這樣的電阻；鋁合金電阻易緊密(jnm)安裝、易附加散熱器，外型美觀，高散熱性的鋁合金外盒全包封結(jié)構(gòu)，具有極強(qiáng)的耐振性，耐氣候性和長期穩(wěn)定性；體積小、功率大，安裝方便穩(wěn)固，外形美觀，廣泛應(yīng)用于高度惡劣工業(yè)環(huán)境使用。 制動(dòng)(zh dn)電阻阻值的計(jì)算 一般情況下, 通過能耗制動(dòng)電阻上的電流

22、等于電動(dòng)機(jī)的額定電流的50%時(shí), 得到的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩相當(dāng)。設(shè)直流母線上電壓閥值為UD, 電動(dòng)機(jī)的額定電流為I e, 制動(dòng)電阻的阻值為R, 則R = UD /I e。對(duì)于AC660V的變頻器, 直流母線電壓接近交流電峰值, 大約是930V, 當(dāng)出現(xiàn)制動(dòng)運(yùn)行時(shí), 直流母線電壓的最低值一定高于交流電壓峰值, 但一定不能超過逆變器IGBT的耐壓值, 而是必須要留有一定富裕度, 即應(yīng)該低于變頻器過電壓保護(hù)時(shí)的電壓值。根據(jù)對(duì)多家變頻器使用經(jīng)驗(yàn), 設(shè)直流母線上電壓閥值為1050V 是比較合適的。 例： 對(duì)于一臺(tái)功率為45kW 的電動(dòng)機(jī), 根據(jù)上面公式, 即可求出制動(dòng)電阻的阻值。 R = UD

23、/I e= 1050 /45=23（歐姆） 可以驗(yàn)證一下該阻值是否合適。對(duì)于AC660V 的三相異步電動(dòng)機(jī), 經(jīng)驗(yàn)公式是, 其額定電流為電動(dòng)機(jī)額定功率的1.1倍, 同樣將該數(shù)據(jù)移植到變頻器上用于計(jì)算能耗制動(dòng)電阻是完全可以的。 所以, 一旦出現(xiàn)制動(dòng)運(yùn)行時(shí), 流過能耗制動(dòng)電阻的電流大約為45A , 該數(shù)據(jù)沒有超過變頻器內(nèi)逆變器IGBT 的允許通過的瞬時(shí)電流值, 確保設(shè)備運(yùn)行安全。 制動(dòng)電阻功率的計(jì)算 在確定能耗制動(dòng)電阻的功率時(shí), 必須根據(jù)具體情況具體分析。當(dāng)制動(dòng)電阻接入電路中, 逆變器IGBT導(dǎo)通時(shí)電阻上消耗的功率為P, 則P = UD2 /R。將前面計(jì)算的阻值, 代入功率計(jì)算公式, 得: P =

24、 10502 /23=48kW。 這個(gè)制動(dòng)電阻上的瞬時(shí)最大功率, 是一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)值, 實(shí)際是否需要這么大, 要對(duì)制動(dòng)電阻的工況分情況討論。 1、不重復(fù)放電, 對(duì)于慣性比較大的負(fù)載, 要求減速時(shí)間短, 能耗制動(dòng)單元的放電時(shí)間也短, 制動(dòng)電阻處于短時(shí)運(yùn)行狀態(tài), 如果制動(dòng)電阻的功率完全按上述功率計(jì)算公式計(jì)算沒有必要, 可以進(jìn)行較大幅度的調(diào)整。 2、加、減頻繁重復(fù)放電, 為了縮短制動(dòng)時(shí)間, 要求盡量壓縮加、減速過程, 制動(dòng)電阻同樣處于斷續(xù)工作狀態(tài), 也可以對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。 3、負(fù)載做連續(xù)下降運(yùn)動(dòng), 比如向下運(yùn)輸貨物的帶式輸送機(jī), 向下運(yùn)輸貨物的無極繩絞車, 由于能耗制動(dòng)電路以斬波方式工作, 但斷

25、續(xù)運(yùn)行的時(shí)間間隔很短, 重復(fù)的頻率比較高, 在極端情況下, 能耗制動(dòng)電路可能處于連續(xù)工作調(diào)整。 變頻器制動(dòng)電阻設(shè)計(jì)計(jì)算方法一制動(dòng)電阻的阻值和功率計(jì)算 1.1剎車使用率ED% 制動(dòng)使用率ED%,也就是臺(tái)達(dá)說明書中的剎車使用率ED%。剎車使用率ED%定義為減速時(shí)間T1除以減速的周期T2,制動(dòng)剎車使用率主要是為了能讓制動(dòng)單元和剎車電阻有充分的時(shí)間來散除因制動(dòng)而產(chǎn)生的熱量；當(dāng)剎車電阻發(fā)熱時(shí)，電阻值將會(huì)隨溫度的上升而變高，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩亦隨之減少。剎車使用率ED%=制動(dòng)時(shí)間/剎車周期=T1/T2*100%。（圖1） 圖1剎車使用率ED%定義 現(xiàn)在用一個(gè)例子來說明制動(dòng)使用率的概念：10的制動(dòng)頻率可以這樣理解，如

26、果制動(dòng)電阻在10秒鐘能夠消耗掉100的功率，那么制動(dòng)電阻至少需要90秒才能把產(chǎn)生的熱量散掉。 1.2 制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷簻?zhǔn)位 當(dāng)直流母線電壓大于等于制動(dòng)電壓準(zhǔn)位（甄別閾值）時(shí)，剎車單元?jiǎng)幼鬟M(jìn)行能量消耗。臺(tái)達(dá)制動(dòng)電壓準(zhǔn)位如表1所示。 點(diǎn)擊看原圖 1.3 制動(dòng)電阻設(shè)計(jì) （1）工程設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，當(dāng)放電電流等于電動(dòng)機(jī)額定電流的一半時(shí)，就可以得到與電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩相同的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩了，因此制動(dòng)電阻的粗略計(jì)算是： 其中： 制動(dòng)電壓準(zhǔn)位 電機(jī)的額定電流。 為了保證變頻器不受損壞，強(qiáng)制限定當(dāng)流過制動(dòng)電阻的電流為額定電流時(shí)的電阻數(shù)值為制動(dòng)電阻的最小數(shù)值。選擇制動(dòng)電阻的阻值時(shí)，不能小于該阻值。 根據(jù)以上所敘，制動(dòng)電阻

27、的阻值 的選擇范圍為： 制動(dòng)電阻的耗用功率 當(dāng)制動(dòng)電阻 在直流電壓為 的電路工作時(shí)，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(shù)值選擇的話，該電阻可以長時(shí)間的接入在電路里工作。 現(xiàn)場中使用的電阻功率主要取決于剎車使用率ED%。因?yàn)橄到y(tǒng)的進(jìn)行制動(dòng)時(shí)間比較短，在短時(shí)間內(nèi)，制動(dòng)電阻的溫升不足以達(dá)到穩(wěn)定溫升。因此，決定制動(dòng)電阻容量的原則是，在制動(dòng)電阻的溫升不超過其允許數(shù)值（即額定溫升）的前提下，應(yīng)盡量減小容量，粗略算法如下： （2）設(shè)計(jì)舉例。根據(jù)以上的公式我們可以大致的推算出來我們需要的制動(dòng)電阻的阻值和功率。以臺(tái)達(dá)VFD075F43A變頻器驅(qū)動(dòng)7.5KW的電機(jī)作為例來說明，7.5KW電機(jī)額

28、定電流是18A,輸入電壓AC460，則有： 因此制動(dòng)電阻的阻值取值范圍： 選擇電阻阻值要選擇市場上能夠買到的型號(hào)和功率段為宜，選擇阻值75歐。 根據(jù)實(shí)際的情況可以在計(jì)算的數(shù)值功率上適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大。 變頻器制動(dòng)(zh dn)電阻設(shè)計(jì)計(jì)算方法二A、首先估算出制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變頻器供應(yīng)一般情況下，在進(jìn)行電機(jī)制動(dòng)時(shí)，電機(jī)內(nèi)部存在一定的損耗，約為額定轉(zhuǎn)矩的18%-22%左右，因此計(jì)算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無需接制動(dòng)裝置； B、接著計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值變頻器供應(yīng)在制動(dòng)單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC，R即為制動(dòng)電阻的阻值，C為變頻器內(nèi)部電解電容的

29、容量。這里制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷褐狄话銥?10V。 C、然后進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇變頻器供應(yīng)在進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇時(shí)，制動(dòng)單元的工作最大電流是選擇的唯一依據(jù) D、最后計(jì)算制動(dòng)電阻的標(biāo)稱功率變頻器供應(yīng)由于制動(dòng)電阻為短時(shí)工作制，因此根據(jù)電阻的特性和技術(shù)指標(biāo)，我們知道電阻的標(biāo)稱功率將小于通電時(shí)的消耗功率，一般可用下式求得： 制動(dòng)電阻標(biāo)稱功率 = 制動(dòng)電阻降額系數(shù) X 制動(dòng)期間平均消耗功率 X 制動(dòng)使用率% E 。制動(dòng)特點(diǎn)變頻器供應(yīng)能耗制動(dòng)（電阻制動(dòng)）的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，缺點(diǎn)是運(yùn)行效率降低，特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量，且制動(dòng)電阻

30、的容量將增大。 制動(dòng)力矩計(jì)算變頻器供應(yīng)要有足夠的制動(dòng)力矩才能產(chǎn)生需要的制動(dòng)效果，制動(dòng)力矩太小，變頻器仍然會(huì)過電壓跳閘。 制動(dòng)力矩越大，制動(dòng)能力越強(qiáng)，制動(dòng)性能約好。但是制動(dòng)力矩要求越大，設(shè)備投資也會(huì)越大。 制動(dòng)力矩精確計(jì)算困難，一般進(jìn)行估算就能滿足要求。 按100%制動(dòng)力矩設(shè)計(jì)，可以滿足90%以上的負(fù)載。 對(duì)電梯，提升機(jī)，吊車，按100% 開卷和卷起設(shè)備，按120%計(jì)算 離心機(jī)100%變頻器供應(yīng)需要急速停車的大慣性負(fù)載，可能需要120%的制動(dòng)力矩 普通慣性負(fù)載80% 在極端的情況下，制動(dòng)力矩可以設(shè)計(jì)為150%，此時(shí)對(duì)制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻都必須仔細(xì)

31、合算，因?yàn)榇藭r(shí)設(shè)備可能工作在極限狀態(tài)，計(jì)算錯(cuò)誤可能導(dǎo)致?lián)p壞變頻器本身。 超過150%的力矩是沒有必要的，因?yàn)槌^了這個(gè)數(shù)值，變頻器本身也到了極限，沒有增大的余地了。 電阻制動(dòng)單元的制動(dòng)電流計(jì)算（按100%制動(dòng)力矩計(jì)算） 制動(dòng)電流是指流過制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的直流電流。 380V標(biāo)準(zhǔn)交流(jioli)電機(jī)： P電機(jī)功率P(kW)變頻器供應(yīng)k回饋時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，一般k0.7（絕大部分場合適用） V制動(dòng)單元直流工作點(diǎn)（680V-710V，一般取700V） I制動(dòng)電流，單位為安培 計(jì)算基準(zhǔn)：電機(jī)再生電能必須完全被電阻吸收變頻器供應(yīng)電機(jī)再生電能（瓦）1000Pk電阻吸收功率（VI） 計(jì)算得到I=P。制動(dòng)電流安培數(shù)電機(jī)千瓦數(shù) 即每千瓦電機(jī)需要1安培制動(dòng)電流就可以有100%制動(dòng)力矩 制動(dòng)電阻計(jì)算和選擇（按100%制動(dòng)力矩計(jì)算）變