變頻器制動(dong)電阻的(de)選(xuan)擇

在(zai)變頻(pin)調速系統(tong)中，電(dian)機(ji)的(de)(de)降速和停(ting)機(ji)是通過逐漸減小(xiao)頻(pin)率來實現的(de)(de)，在(zai)頻(pin)率減小(xiao)的(de)(de)瞬間，電(dian)機(ji)的(de)(de)同步轉速隨之(zhi)下降，而由于機(ji)械慣性的(de)(de)原因，電(dian)機(ji)的(de)(de)轉子轉速未變。當同步轉速小(xiao)于轉子轉速時，轉子電(dian)流(liu)的(de)(de)相(xiang)位幾乎改(gai)變了180度，電(dian)機從電(dian)動狀態變(bian)為發電(dian)狀態;與此同時，電(dian)(dian)(dian)機軸上的轉(zhuan)矩(ju)變(bian)成了(le)制動轉(zhuan)矩(ju)，使電(dian)(dian)(dian)機的轉(zhuan)速(su)迅速(su)下降(jiang)，電(dian)(dian)(dian)機處于再生(sheng)制動狀(zhuang)態。電(dian)(dian)(dian)機再生(sheng)的電(dian)(dian)(dian)能(neng)經(jing)續流(liu)二極管(guan)全(quan)波整(zheng)流(liu)后反饋到(dao)(dao)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)。由于直流(liu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)的電(dian)(dian)(dian)能(neng)無法(fa)通過整(zheng)流(liu)橋回饋到(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)網，僅靠變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身的電(dian)(dian)(dian)容吸(xi)收，雖然其他(ta)部分能(neng)消(xiao)耗電(dian)(dian)(dian)能(neng)，但電(dian)(dian)(dian)容仍有短時間的電(dian)(dian)(dian)荷(he)堆積(ji)，形成“泵升(sheng)電壓”，使(shi)直流電壓(ya)升高(gao)。過高(gao)的直流電壓(ya)將使(shi)各部(bu)分(fen)器件受到損害。因此，對(dui)于(yu)負載(zai)處(chu)于(yu)發電(dian)制(zhi)動(dong)狀(zhuang)態中必須采取必需的措施(shi)處(chu)理這部分再生能量。處(chu)理再生能量的方法(fa)：能耗制(zhi)動(dong)和回饋制(zhi)動(dong).

能耗制動的工作方式

能(neng)耗制(zhi)動(dong)采用的(de)方法是(shi)在變頻器直(zhi)流側(ce)加放電(dian)電(dian)阻(zu)單(dan)元組件(jian)，將(jiang)再生電(dian)能(neng)消(xiao)耗在功(gong)率電(dian)阻(zu)上來實現(xian)制(zhi)動(dong)。這是(shi)一種處理再生能(neng)量的(de)最直(zhi)接的(de)辦法，它是(shi)將(jiang)再生能(neng)量通過專(zhuan)門的(de)能(neng)耗制(zhi)動(dong)電(dian)路消(xiao)耗在電(dian)阻(zu)上，轉化為熱(re)能(neng)，因此又被稱(cheng)為“電阻制動”，它包括制動單元和制動電阻(zu)二部分(fen)。

制動單元

制(zhi)動(dong)單元的功能是(shi)當直流回路的電壓Ud超過規(gui)定(ding)的限值時(如(ru)660V或710V)，接通(tong)耗能電路(lu)，使直流回路(lu)通(tong)過制(zhi)動(dong)電阻后以熱(re)能方式(shi)(shi)釋放能量。制(zhi)動(dong)單元(yuan)可(ke)分內置式(shi)(shi)和外置式(shi)(shi)二(er)種，前者是(shi)(shi)適用于(yu)小(xiao)功率的(de)通(tong)用變頻(pin)器，后者則(ze)是(shi)(shi)適用于(yu)大功率變頻(pin)器或是(shi)(shi)對制(zhi)動(dong)有特殊(shu)要求(qiu)的(de)工況中。從原理上講，二(er)者并無(wu)區別，都是(shi)(shi)作為接通(tong)制(zhi)動(dong)電阻的(de)“開關”，它包括功率管、電壓采樣(yang)比較電路(lu)和驅動電路(lu)

制(zhi)動電阻

制(zhi)動電阻(zu)是用于將(jiang)電機的再生能(neng)量(liang)以熱(re)(re)能(neng)方式消(xiao)耗(hao)的載體，它包括電阻(zu)阻(zu)值和(he)功率容量(liang)兩個重要的參(can)數。通(tong)常在工(gong)程(cheng)上選用較多(duo)的是波紋電阻(zu)和(he)鋁合(he)金電阻(zu)兩種：前者采(cai)用表面立(li)式波紋有利(li)于散熱(re)(re)減低寄生電感量(liang)，并選用高阻(zu)燃無機涂層，有效保護(hu)電阻(zu)絲不被(bei)老化，延(yan)長(chang)使用壽命;后者電阻器耐氣候性(xing)、耐震動性(xing)，優于傳統瓷骨架(jia)電阻器，廣泛應(ying)用(yong)于高要求惡(e)劣工控環(huan)境使用(yong)，易(yi)緊密安裝、易(yi)附加散熱器，外型美觀。

制動過程

能耗(hao)制動的過程如下：

能耗制動的過程如下：A、當電機在外力作用下減速、反轉時(包括被拖動)，電機即以發電狀態運行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高;B、當直流電壓到達制動單元開的狀態時，制動單元的功率管導通，電流流過制動電阻;C、制動電阻消耗電能為熱能，電機的轉速降低，母線電壓也降低;D、母線電壓降至制動單元要關斷的值，制動單元的功率管截止，制動電阻無電流流過;E、采樣母線電壓值，制動單元重復ON/OFF過程(cheng)，平(ping)衡母線電壓，使系統正常運行。

制(zhi)動單元與制(zhi)動電阻(zu)的選配(pei)

A、首(shou)先估算出制動轉矩(ju)

=((電機轉動慣量電機負載測折算到電機測的轉動慣量)*(制動前速度-制動后速度))/375*減速時間-負載轉矩

一般情況下，在進行電機制動時，電機內部存在一定的損耗，約為額定轉矩的18%-22%左右，因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置;

B、接著計(ji)算(suan)制(zhi)動(dong)電(dian)阻的(de)阻值

=制動元件動作電壓值的平方/(0.1047*(制動轉矩-20%電機額定轉矩)*制動前電機轉速)

在制動單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數RC，R即為制動電阻的阻值，C為變頻器內部電解電容的容量。這里制動單元動作電壓值一般為710V。

C、然后進(jin)行制動(dong)單元的選擇

在進(jin)行制動單元(yuan)的選擇(ze)時，制動單元(yuan)的工作(zuo)最(zui)大(da)電流是選擇(ze)的唯一(yi)依據，其計算公式(shi)如下：

制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值

D、最后(hou)計(ji)算(suan)制動電阻的標稱功(gong)率

由于制動電阻為短時工作制，因此根據電阻的特性和技術指標，我們知道電阻的標稱功率將小于通電時的消耗功率，一般可用下式求得：制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數 X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%

制動特點能耗制動(電阻制動)的(de)(de)優(you)點(dian)是(shi)構(gou)造簡單，缺點(dian)是(shi)運行(xing)效率(lv)降低，特別是(shi)在(zai)頻繁制動時將要消耗大(da)量(liang)的(de)(de)能量(liang)，且制動電阻(zu)的(de)(de)容(rong)量(liang)將增(zeng)大(da)。

變頻器(qi)制動電阻設(she)計計算方法(fa)

1、制動電阻器箱數粗略計算為：電動機功率(KW)/11.2(取整數上限值).

2、制動單元功率的選擇一般是變頻器的功率大小的(1～2)倍;

3、制動電阻器功率大于電動機功率KW/2。(按照公式Pb=8Q*v*η)

4、制動電阻值大小選擇公式700/電動機功率KW(采用多個制動單元并聯運行時，每個制動單元所配置的電阻器阻值不小于700/電動機功率KW;最小電阻值要按照有關配置表查得);

5、首先依據電動機大小確定變頻器的功率大小;

變(bian)頻器制動(dong)電(dian)阻的(de)安裝(zhuang)和配線(xian)注意事項

1．制動電阻的安裝

制動電阻(zu)是一個發熱(re)體(ti)，因此，安裝(zhuang)的要點如(ru)下(xia)：

(1)安裝位置制(zhi)動電(dian)阻不能和變頻(pin)器裝在同一個控制(zhi)柜內，以免使變頻(pin)器受(shou)熱(re)。也不要太靠近(jin)其他怕熱(re)的設備，以免影響其他設備的正常運行。

制動電阻也不要和變頻器離得太遠，一般應在5m以內，最多也不要超過10m。

(2)電(dian)(dian)阻(zu)柜的(de)設(she)計電(dian)(dian)阻(zu)柜應充(chong)分考(kao)慮制動電(dian)(dian)阻(zu)的(de)散熱。

首先必須有(you)足夠的(de)空(kong)間；其次是要有(you)散(san)熱孔。對于接通比較頻繁的(de)制動電(dian)阻，還應配置散(san)熱風扇。

2．制動電阻的配線

因為制動電阻通常和直流電路的“+”端相接，一旦掉在地上，影響人身安全。所以(yi)，接線一定要牢(lao)靠(kao)。尤其(qi)是靠(kao)近電阻箱的接線端子，容(rong)易因受(shou)熱(re)而氧化(hua)，應特別(bie)注(zhu)意(yi)。

當電阻箱與變頻柜之間的距離超過5m時，應采用雙絞線。