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变频器如何正确选择制动电阻

作者德世奥变频器厂家来源www.发布时间2018/08/04 11:37

  制动电阻器制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体♤它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数⊙通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量♤并选用高阻燃无机涂层♤有效保护电阻丝不被老化♤延长使用寿命♤铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器♤外型美观♤高散热性的铝合金外盒全包封结构♤具有极强的耐振性♤耐气候性和长期稳定性;体积小、功率大♤安装方便稳固♤外形美观♤广泛应用于高度恶劣工业环境使用⊙


一、变频器带制动电阻是做什么用的

  1、电机减速时♤过大的设备惯量会将电动机变成发电机♤这是出于发电运行状态♤电机反向给变频器供电♤这会造成变频器过压报警⊙为了释放这部分能量♤采用增大电阻功率(适当减小电阻值)的方法来实现的⊙也有采用可反向供电到电源回路的♤这在共直流母线的变频系统中运用的比较多♤可节能⊙制动电阻和发电效果是一样的♤可防止变频器减速过压♤减小减速距离♤提高动态性能⊙

  电机内置制动器一般是做最后停车制动的♤而不做减速制动♤这和电阻制动是有本质区别的♤因为电阻制动只有电机减速的过程中有作用♤在电机停止后是没有效果的♤必须采用刹车才能让电机保持静止(有位能负载)⊙

  2、电机减速时♤过大的设备惯量会将电动机变成发电机♤这是出于发电运行状态♤电机反向给变频器供电♤这会造成变频器过压报警⊙为了释放这部分能量♤采用增大电阻功率(适当减小电阻值)的方法来实现的⊙也有采用可反向供电到电源回路的♤这在共直流母线的变频系统中运用的比较多♤可节能⊙制动电阻和发电效果是一样的♤可防止变频器减速过压♤减小减速距离♤提高动态性能⊙

  电机内置制动器一般是做最后停车制动的♤而不做减速制动♤这和电阻制动是有本质区别的♤因为电阻制动只有电机减速的过程中有作用♤在电机停止后是没有效果的♤必须采用刹车才能让电机保持静止(有位能负载)⊙

  3、比如说你需要让电机在高速运行时候立刻停下来♤但是电机运行是有惯性的♤特别是大功率的电机♤带动一些动量比较大的设备♤很难快速停下来♤这个时候停车时候惯性造成的动能可以转化成热能的形式释放出来♤消耗这些热能的元器件就是制动电阻⊙

  电机内置制动器很多都是用的刹车片以类的结构来完成的♤也有一些是通过改变电机转子外部磁场♤基本上不会采用制动电阻的制动原理⊙

  
二、制动电阻为什么接直流母排上

  难道制动的过程需要先将电动机的剩余电量整成直流电再消耗掉?就算是这样♤原来母排上本来就存在的电压又怎么办?

  变频器制动电阻的作用♤什么时候配、配多大♤如何计算?

  这个我是这么理解的当变频器减速的时候♤变频器输出频率降低♤但是电机由高速变低速的时候♤电机由电动状态编程发电状态♤发的电就通过IGBT开关的时候返回到直流母线了♤所以制动的时候会导致直流母线电压升高⊙

  制动电阻使用的时候要配合制动单元♤当制动单元投入的时候♤检测直流母线电压过高♤就会控制制动单元内的IGBT导通(和变频输出似的♤间断导通)进行放电♤当电压下降到设定值以下是♤停止触发⊙

  
三、制动电阻阻值的计算

  制动电阻的选择除受到变频器专用型能耗制动单元最大允许电流的限制外♤与制动单元也并无明确的对应关系♤其阻值主要根据所需制动转矩的大小选择♤功率根据电阻的阻值和使用率确定⊙ 制动电阻阻值的选定有一个不可违背的原则应保证流过制动电阻的电流IC小于制动单元的允许最大电流输出能力♤即R > 800/Ic⊙

  其中800 —— 变频器直流侧所可能出现的最大直流电压⊙Ic —— 制动单元的最大允许电流⊙

  为充分利用所选用的变频器专用型制动单元的容量♤通常制动电阻阻值的选取以接近上式计算的最小值为最经济、同时还可获得最大的制动转矩♤然而这需要较大的制动电阻功率⊙在某些情况下♤并不需要很大的制动转矩♤此时比较经济的办法是选择较大的制动电阻阻值、也因此可以减小制动电阻的功率♤从而减少购买制动电阻所需的费用♤这样的代价是制动单元的容量没有得到充分利用⊙

  
四、制动电阻功率的计算

  在选定了制动电阻的阻值以后♤应该确定制动电阻的功率值♤制动电阻功率的选取相对比较繁琐♤它与很多因素有关⊙

  制动电阻消耗的瞬时功率按下式计算P 瞬= 7002 /R

  按上式计算得到的制动电阻功率值是制动电阻可以长期不间断的工作可以耗散的功率数值♤然而制动电阻并非是不间断的工作♤这种选取存在很大的浪费♤在本产品中♤可以选择制动电阻的使用率♤它规定了制动电阻的短时工作比率⊙制动电阻实际消耗的功率按下式计算

  P 额=7002 /R×rB%rB%制动电阻使用率⊙

  实际使用中♤可以按照上式选择制动电阻功率♤也可以根据所选取的制动电阻阻值和功率♤反过来计算制动电阻所能够承受的使用率♤从而正确设置♤避免制动电阻过热而损坏⊙

  
五、制动电阻使用功率的计算

  制动电阻使用率规定了制动电阻的使用效率♤以避免制动电阻过热而损坏♤它会影响制动单元的制动效果⊙制动电阻的使用率设置越低♤电阻的发热程度越小♤电阻上消耗的能量越少♤制动效果越差⊙同时♤制动单元的容量也没有得到充分利用⊙

  理论上讲♤制动电阻使用率为100%时♤对制动单元容量的利用最充分♤制动效果也最明显♤然而这需要较大的制动电阻功率的代价♤使用者应综合考虑⊙在制动电阻阻值和功率都已经确定的前提下♤对于减速较慢的大惯性负载♤选取较低的电阻使用率会取得较好的效果⊙对于需要快速停机的负载♤宜选取较大制动电阻使用率⊙