变频器制动电阻介绍及计算方法
变频器制动电阻介绍及计算方法
1 引言
目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。
目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。
2 制动电阻的介绍
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，台达原厂配置的就是这样的电阻；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。
3 制动电阻的阻值和功率计算
3.1刹车使用率ED%
制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/ 刹车周期=T1/T2*100%。（图1）
图1刹车使用率ED%定义
现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
3.2制动单元动作电压准位
当直流母线电压大于等于制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。
3.3制动电阻设计
（1）工程设计。实践证明，当放电电流等于电动机额定电流的一半时，就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了，因此制动电阻的粗略计算是：
其中：
制动电压准位
电机的额定电流
为了保证变频器不受损坏，强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。选择制动电阻的阻值时，不能小于该阻值。
根据以上所叙，制动电阻的阻值的选择范围为：
制动电阻的耗用功率当制动电阻在直流电压为的电路工作时，其消耗的功率为：
耗用功率的含义：如果电阻的功率按照此数值选择的话，该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
现场中使用的电阻功率主要取决于刹车使用率ED%。因为系统的进行制动时间比较短，在短时间内，制动电阻的温升不足以达到稳定温升。因此，决定制动电阻容量的原则是，在制动电阻的温升不超过其允许数值（即额定温升）的前提下，应尽量减小容量，粗略算法如下：
为制动电阻的降额系数
为实际的选用电阻阻值
为制动电阻的功率
（2）设计举例。根据以上的公式我们可以大致的推算出来我们需要的制动电阻的阻值和功率。以台达VFD075F43A变频器驱动7.5KW的电机作为例来说明，7.5KW电机额定电流是18A,输入电压AC460，则有：
欧
欧
因此制动电阻的阻值取值范围：
选择电阻阻值要选择市场上能够买到的型号和功率段为宜，选择阻值75欧。
716W
根据实际的情况可以在计算的数值功率上适当的扩大。
4 结束语
制动电阻的阻值和功率的计算都是从工程的角度来考虑的，因此在实际的应用时需要结合现场的具体情况进行适当的该动，最终形成一个经济适用的选择方案。
变频器制动电阻选配表
制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数×制动期间平均消耗功率×制动使用率% 在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。交流电机变频调速技术日益成熟，交流变频驱动调速平稳，调速范围宽，对机械冲击低，交流电机维护量低，交流变频调速已取代直流调速，完全能够满足拉坯辊速度控制的需要。 4、5号连铸机的拉矫机为五辊双机架三驱动，上拉坯辊、下拉坯辊、矫直辊由三台同型号电机共同驱动，完成引锭杆的上下传送运行和连铸坯牵引，三台电机必须保持同步，与一般的同步要求不同的是要保证三个辊面的线速度相同，而不是三台电机的转速相同，以避免出现负载分配不均引起母线过压、欠压、过载故障。
三台变频器接受相同的速度指令，按照同一频率运行，但由于三辊处于一个半径8m的圆弧段的不同位置上，若要保持三个辊面的线速度相同，则三台电机的转速实际应有轻微差别，加上三台电机的参数不可能完全相同，这就造成了三台电机同步的困难。如果打开母线调节功能，虽然可以在一定程度上避免由于不同步造成的母线电压升高，但会造成电机转速的不稳定，从而使拉速值波动，进一步影响到结晶器钢水液面和二冷配水的稳定，甚至有造成事故的危险。为此，我们利用变频器内置的PI控制功能，使三台电机构成主从驱动系统，即以上拉坯电机作为主驱动电机，工作在速度调节方式，下拉坯电机和矫直电机作为从动电机，工作在带有速度修正的速度调节方式下，通过比较主从电机的力矩电流产生偏差信号，从而修正从动电机的速度。变频器间的力矩电流信号传送可以通过变频器内置的模拟量输入、输出通道来实现，无需另外添加硬件。这种方法构成的主从驱动系统，结构简单，完全利用变频器内置功能实现，可以连续自动完成速度修正，应用在多辊传动的拉矫机上效果非常理想。 拉矫机和结晶器振动装置采用变频器调速系统，拉矫机变频器的启动、停止以及调速由PLC 发送给拉矫机变频器，拉矫机的实际速度FM经光电隔离后再反馈给PLC，然后由PLC传送给相应仪表显示实际值。结晶器振动采用同调方式，即振动频率随拉速变化而变化，即根据下面的公式，来控制结晶器振动频率f: 计算出振动频率f由PLC发送给结晶器振动变频器，使结晶器的振动适应于拉速变化，系统框图如图所示。 结晶器 2008-11-25 19:43 在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。 结晶器包括： 直型结晶器、 弧形结晶器curved mold：用于弧型和超低头型（椭圆型）连铸机上。 组合式结晶器composite mold：由四块壁板组成，每块壁板又由一块铜板和一块钢（铁）板用螺栓连接而成。 多级结晶器multi stage mold 调宽结晶器adjustable mold：宽度可调的结晶器，一般只用于板坯连铸。 结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。结晶器的振动频率要求准确，并根据拉坯速度自动调整，在高振频时，由于电机负载率上升，转差率增加，导致振动频率有所降低，而为了保证振动频率的精确，需要打开变频器的转差补偿控制，在负载增加时，使变频器自动增加输出频率以提供在没有速度降低情况下所需要的电机转差率，补偿量正比于负载的增加量，并在整个调速范围内都起作用。 另外，结晶器的振动是由电机带动偏心机构旋转来实现的，因此表现为输出电流及母线电压呈现周期性震荡，在振动频率较高时有引起母线过电压故障的可能，通过允许变频器的母线调节功能，使变频器会基于直流母线电压自动调整输出频率，监测到母线电压瞬时升高时变频器会适当增加输出频率以减小引起母线电压升高的再生能量，这样做降低了出现变频
变频器制动电阻介绍及计算方法
变频器制动电阻介绍及计算方法 1 引言 目前市场上器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。 目前关于制动的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。 2 制动电阻的介绍 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和铝两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生量，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，台达原厂配置的就是这样的电阻；铝合金电阻易紧密安装、易附加，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。 3 制动电阻的阻值和算 刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让和有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/ 刹车周期=T1/T2*100%。（图1） 图1刹车使用率ED%定义
现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。 制动单元动作电压准位 当直流电压大于等于制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。 制动电阻设计 （1）工程设计。实践证明，当放电电流等于电动机额定电流的一半时，就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了，因此制动电阻的粗略计算是： 其中： 制动电压准位 电机的额定电流 为了保证不受损坏，强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。选择制动电阻的阻值时，不能小于该阻值。 根据以上所叙，制动电阻的阻值的选择范围为： 制动电阻的耗用功率当制动电阻在直流电压为的工作时，其消耗的功率为： 耗用功率的含义：如果电阻的功率按照此数值选择的话，该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
变频器的制动电阻作用
在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。 因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动. 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电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：前者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；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下： 能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。
变频器制动电阻的计算方法修订稿
变频器制动电阻的计算 方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
变频器制动电阻的计算方法 收藏此信息添加：不详来源： A、首先估算出制动转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为710V。 C、然后进行制动单元的选择在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下： D、最后计算制动电阻的标称功率由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。 制动力矩计算要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。制动力矩越大，制动能力越强，制动性能约好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。 制动力矩精确计算困难，一般进行估算就能满足要求。按100%制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。对电梯，提升机，吊车，按100% 开卷和卷起设备，按120%计算离心机100% 需要急速停车的大惯性负载，可能需要
制动电阻的选择和计算
1 引言 目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。台达变频器属于不可控整流电压源型的变频器，其制动方式属于能耗制动和直流制动。能耗制动是台达变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式；直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以得到平稳的启动特性，或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以确保电机已准确停车。在使用台达变频器的变频调速系统中，减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态（发电机状态），使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。在制动过程中，泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高，此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。本文所介绍的计算方法仅仅是供参考，具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。 2 制动电阻的介绍 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，台达原厂配置的就是这样的电阻；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。 3 制动电阻的阻值和功率计算 3.1刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。（图1） 图1刹车使用率ED%定义 现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。 3.2 制动单元动作电压准位 当直流母线电压大于等于制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。
制动电阻计算书
驱动技术常见问题
Item-ID: 7800906 担保、责任与支持 我们对本文档内包含的信息不承担任何责任。 不论基于何种法律原因，对由于使用本应用示例中的示例、信息、程序、工程组态和性能数据等引起的后果概不承担任何索赔责任。一旦发生故意损伤、重大过失、人身/健康伤害、产品质保、欺诈隐瞒缺陷或违反合同基本原则等情况(“wesentliche Vertragspflichten”)，那么这类免责声明将不适用于强制性责任，如德国产品责任法(German Product Liability Act, “Produkthaftungsgesetz”)。然而，因违反合同基本原则而造成的索赔应限于合同规定的可预见损坏，除非是由故意、重大过失或基于人身/健康伤害的强制性责任引起的。上述条款并没有暗示对提供损坏证明的责任有所修改。 Copyright? Copyright-2006 Siemens A&D。未经Siemens A&D 书面授权，不得转让、复制或摘录这些应用示例。 C o p y r i g h t ? S i e m e n s A G 2008 A l l r i g h t s r e s e r v e d 7800906_P D F _B r a k i n g _r e s i s t o r _c a l c u l a t i o n _c n .d o c 如果您有关于该文档的任何建议，请发送至下列电子邮箱： mailto:sdsupport.aud@https://www.360docs.net/doc/a64263527.html,
Item-ID: 7800906 目录 目录………......................................................................................................................3 1 概括..................................................................................................................4 1.1 MM4和SINAMICS G120变频器选择制动电阻范例.........................................4 表格：供电电压为230VAC 的变频器............................................................5 表格：供电电压为400VAC 的变频器............................................................6 表格：供电电压为575VAC 的变频器............................................................7 1.2 范例..................................................................................................................8 1.2.1 范例1:..............................................................................................................8 1.2.2 范例 2:..............................................................................................................8 1.2.3 范例 3: (9) 注释 (9) ：C o p y r i g h t ? S i e m e n s A G 2008 A l l r i g h t s r e s e r v e d 7800906_P D F _B r a k i n g _r e s i s t o r _c a l c u l a t i o n _c n .d o c 2 附录................................................................................................................10 2.1 网络链接........................................................................................................10 2.2 历史记录 (10) 请参考自动化与驱动技术支持与服务 本文出自自动化与驱动集团技术支持的应用部分，可以通过以下链接下载该文档： https://www.360docs.net/doc/a64263527.html,/WW/view/en/7800906
变频器制动电阻的作用
变频器制动电阻的作用 当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候，一般都是采用能耗制动的方式来实现的，就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后，变频器的逆变电路就反向导通，把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来，直流母线上的电压会因此而升高，当升高到一定值的时候，变频器的制动电阻就投入运行，使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉，同时维持直流母线上的电压为一个正常值。 我现在用的是一个mm440的变频器，外界了一个制动电阻，我不知道设置那个参数可以切换到制动电阻制动，即制动电阻起作用！问题补充：我是想知道设置那个参数，可以让我的变频器在需要时起作用。还是默认的参数就可以啊？ 要想使制动电阻工作，要满足以下几个条件：1、直流制动没有使能。P1230=0默认，P1233=0默认。2、复合制动没有使能。P1236=0默认。3、动力制动必须使能。也就是P1237>0。例如P1237=4(50%) 4、不使用最大直流电压控制器，P1240=0或2。主要是减速出现过压，首先最大电压控制器工作，制动电阻还没到门限，不会工作。通过以上设置，(如果你是380V 设定)制动电阻在默认直流电压达到或超过605V时动作。 变频器带负载直接断电对变频器有什么不良影响吗？这样的话是不是制动电阻就不起作用了。 原则上是没有影响的。但如果频繁的上电，电容的充电电阻就会频繁的受到冲击，网侧整流如果结构是带晶闸管软上电的问题就不大了。但不管什么结构，上电的冲击都是有的（主回路，控制回路等）。 第二个问题，有点复杂，要定量分析。有的变频器是有网侧电源判断电路的，当网侧电源断电后，变频器会开始自由停车（或并且给出报警信号）。有的是根据直流总线电压来推断的，控制电压也来自于直流总线，如果网侧断电前变频器已经开始减速停车，且负载有足够的转动惯量，已经开始把能量回馈给变频器，就会在断电后仍然有足够的直流总线电压，控制电源仍然存在，制动回路仍然会工作（适用再生制动，注意，直流制动是没有能力回馈的），把负载的能力回馈到制动电阻上，当回馈的能量不足以保持直流总线电压时，控制回路掉电，变频器进入自由停车状态。也就是说网侧电源掉电后，变频器仍然会保持制动力矩一段
制动单元正确选型和制动电阻计算公式
制动单元正确选型和制动电阻计算公式制动单元正确选型和制动电阻 在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动. 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电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：前者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；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下： 能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速）在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C
最新制动电阻电阻功率的计算
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。回声专题 1、一汽车以4m/s的速度向高山行驶，鸣笛6秒后听到了回声，问汽车鸣笛时 离高山多远？ 2、一辆匀速行驶的汽车在离高楼500m处鸣笛，汽车远离高楼20m后，司机刚 好听到鸣笛的回声，求汽车的速度． 3、一辆汽车以36km/h的速度匀速驶向前面的山崖，司机鸣笛后4s听到了回声，求： ①听到回声时汽车距山崖的距离．②鸣笛时汽车距山崖的距离． 4、一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛，汽车直线向前行驶40m 后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声，已知声音在空气中的传播速度是340m/s，求汽车行驶的速度．
5、汽车以72km/h的速度向对面的高山驶去，在汽车鸣笛后4S听到了回声，求汽车鸣笛时距山有多远？（声音在空气中的传播速度为340m/s） 6、汽车行驶的前方有一座高山，汽车以17m/s的速度行驶．汽车鸣笛4s后，该车司机听到回声，则 ①司机听到回声时汽车距高山有多远？
变频器制动电阻的确定
变频器制动电阻的确定 0 引言 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或所传动的位能负载下放时，异步电动机将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换成电能，通过逆变器的续流二极管整流后回馈到直流侧，致使直流侧储能电容器的电压上升。如果电动机的制动并不快，电容器的电压升高就不十分明显。相反，如果电动机制动较快时，电容器的电压会上升很高，过高的电压会使变频器中的“制动过电压保护”动作，甚至造成变频器损坏。 目前，在变频调速系统中，电动机的快速制动或准确停车，一般采用动力制动和再生制动。对于动力制动方式，系统所需的制动转矩在电动机额定转矩的20%以下且制动并不快时，则不需要外接制动电阻，仅电动机内部的有功损耗，就可以使直流侧电压限制在过电压保护的动作值以下。反之，则需要选择制动电阻来耗散电动机再生的这部分能量。 1 变频器动力制动原理 1.1 变频器电压检测及驱动电路 为了实现电气制动，变频器的直流侧必须设置电压检测电路，检测电容器的电压，以实现能耗制动。图1为一种电压检测电路的工作原理图。 电压检测电路主要由电压采样电阻R1、R2、R3，滞环比较器LM399，逻辑转
换器件等组成。电压采样回路直接检测变频器直流侧电容器C 两端的电压，当被检测电压值超过设定的允许值时，滞环比较器翻转，输出端接近0 V，经逻辑转换后，触发制动晶体管V 导通，经过电阻R0释放，使电压下降；反之，当检测电压低于设定值时，滞环比较器翻转回原状态，使V关断。 特别强调的是，滞环比较器上下限值的设定很重要。一般选择原则：上限电压设定为正常直流电压的1.3倍，下限电压应考虑电网正常电压的波动，一般整定为略高于电网电压向上波动的最大值。 1.2 变频器制动单元 如图2 虚线框所示为制动单元PW 的实际电路，包括晶体管V、二极管D1、D2和制动电阻RB。
ABB 800系列变频器制动电阻选用
ABB 800系列变频器制动电阻的选定 1、制动电阻的必要性 如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器内部的主电路电压上升导致损坏的可能。 因为通常变频器中内置有过电压保护功能，检测出主电路过电压（OV）后则停止，不会造成损坏。但是，因在检测出异常后电机 会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。 有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。 （1）再生能量 连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。 （2）制动电阻的避免方法 避免制动电阻连接的方法有以下的方法。因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。 ·减速时，防止失速功能生效（出货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）。 ·将减速时间设定得更长。（每单位时间的再生能量减少）。 ·选择自由旋转停止。（再生能量不会返回到变频器）。 2、制动电阻的简单选定 根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。请按照下述的动作形式计算使用率。
（1）使用率3%ED以下的情况 请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中。请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。 （2）使用率10%ED以下的情况 请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。 3、制动电阻的简易选定 用前页的制动电阻的简易选定方法中，超过使用率10%ED时，或者需要非常大的制动转矩时，请按下述的选定方法先计算再生能 量再进行选定。 （1）必要的制动电阻值的计算 注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。 （2）平均再生能量的计算 ·再生能量在电机旋转方向与转矩方向相反时产生。1个周期的再生能量按以下公式进行计算。
制动电阻的选型计算
精品文档 制动电阻的选型：动作电压 710V 1）电阻功率（千瓦） =电机千瓦数 *（10%--50%）， 1）制动电阻值（欧姆） 粗略算法：R=U/2I~U/I在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中， R ：电阻阻值 U :直流母线放电电压， I ：电机额定电流 2）最小容许电阻（欧姆）：max（驱动器technical data 中要求，放电电压/额定电流）， 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（（电机转动惯量 +电机负载测折算到电机测的转动惯量） * （制动前速度 - 制动后速度）） /375* 减速时间 -负载转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的 18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方 /（0.1047*（制动转矩-20%电机额定转矩） *制动前电机转速） 在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数 RC R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为 710V。 C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算 公式如下： 制动电流瞬间值 =制动单元直流母线电压值 /制动电阻值 D最后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的 标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率 % 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是
制动电阻的选型计算
制动电阻的选型：动作电压710V 1) 电阻功率（千瓦）=电机千瓦数*(10%--50%)， 1) 制动电阻值（欧姆） 粗略算法：R=U/2I~U/I 在我国，直流回路电压计算如下：U=380*1.414*1.1V=600V 其中， R：电阻阻值 U：直流母线放电电压， I：电机额定电流 2) 最小容许电阻(欧姆)：max(驱动器technical data中要求，放电电压/额定电流)， 制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速） 在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为710V。 C、然后进行制动单元的选择 在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下： 制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值 D、最后计算制动电阻的标称功率 由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。
变频器制动电阻的选择及安装和配线注意事项
变频器制动电阻的选择及安装和配线注意事项 在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态;与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动。 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时(如660V或710V)，接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电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：前者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;后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程
变频器电路中的制动电路
变频器电路中的制动控制电路 一、为嘛要采用制动电路？ 因惯性或某种原因，导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时，此时电机由“电动”状态进入“动电”状态，使电动机暂时变成了发电机。一些特殊机械，如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等，风机等,当电动机减速、制动或者下放负载重物时，因机械系统的位能和势能作用，会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速，电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压，并由互感作用，使定子绕组中出现感生电流——容性电流，而变频器逆变回路IGBT两端并联的二极管和直流回路的储能电容器，恰恰提供了这一容性电流的通路。电动机因有了容性励磁电流，进而产生励磁磁动势，电动机自励发电，向供电电源回馈能量。这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。 此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流，馈入变频器的直流回路，使直流回路的电压由530V左右上升到六、七百伏，甚至更高。尤其在大惯性负载需减速停车的过程中，更是频繁发生。这种急剧上升的电压，有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块，造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。因而制动单元与制动电阻（又称刹车单元和刹车电阻）常成为变频器的必备件或首选辅助件。在小功率变频器中，制动单元往往集成于功率模块内，制动电阻也安装于机体内。但较大功率的变频器，直接从直流回路引出P、N端子，由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。 一例维修实例： 一台东元7300PA 75kW变频器，因IGBT模块炸裂送修。检查U、V相模块俱已损坏，驱动电路受强电冲击也有损坏元件。将模块和驱动电路修复后，带7.5kW电机试机，运行正常。即交付用户安装使用了。 运行约一个月时间，用户又因模块炸裂。检查又为两相模块损坏。这下不敢大意了，询问用户又说不大清楚。到用户生产现场，算是弄明白了损坏的原因。原来变频器的负载为负机，因工艺要求，运行三分钟，又需在30秒内停机。采用自由停车方式，现场做了个试验，因风机为大惯性负荷，电机完全停住需接近20分钟。为快速停车，用户将控制参数设置为减速停车，将减速时间设置为30秒。在减速停车过程中，电机的再生电能回馈，使变频器直流回路电压异常升高，有时即跳出过电压故障而停机。用户往往实施故障复位后，又强制开机。正是这种回馈电能，使直流回路电压异常升高，超出了IGBT的安全工作范围，而炸裂了。
制动电阻选型计算
制动电阻： 1.阻值 peak I V R max min = 其中max V 表示母线电压过压保护点，peak I 表示制动管允许流过的最大电流。min R 可参考说明书相应型号的驱动器。 2.功率 需要考虑匹配电机型号、额定电流、额定转速、转子转动惯量，负载惯量。 制动一次释放的能量 222 121末初ωωJ J E B -= 其中，J 表示负载惯量，；初ω表示减速前电机速度，末ω表示减速后电机速度。 母线电容吸收的能量 222 121初末CU CU E C -= C 为母线电容容量，末U 为泄放点电压，初U 为制动前电压。注意：当驱动器为380V 输入时，末U 为700V ，初U 为560V ；当驱动器为220V 输入时，末U 为V ，初U 为V 。制动电阻泄放掉的能量 泄放能量所需要的时间 D P E T R ?= 其中，P 表示制动电阻的功率，需要手动输入驱动器。可以通过修改功能码实现，自然冷却时，D 的值为20%，加风冷时，D 的值为50%。 3.IS500设置制动电阻步骤： a.确定工况信息（驱动器型号、电机型号、减速前转速、减速后转速、制动周期、转子转动惯量、负载惯量）。 b.选择合适功率和阻值的制动电阻。 c.观察实际运行中制动电阻的发热情况，及时做出调整。 4.实例演练 现场工况：驱动器型号为IS500PT017I,电机型号为ISMH344C15CD ，电机以2S 为周期做往复运动，转速为1500r/min 。 a. 确定工况信息：驱动器为380V 输入，输出电流为16.5A ，电机额定电流16.5A,瞬时最 大电流40.5A ，额定转速1500，转子转动惯量为2 4109.88m kg ??-，负载为5倍惯量。C B R E E E -=
起重机变频制动电阻器的四种匹配计算方法
起重机变频制动电阻器 的四种匹配计算方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
起重机调速技术已有了较长的发展历史，从直流调速到交流调速，从AC定子调速技术到DC晶闸管调速装置，再发展到今天广泛应用的转子串电阻调速技术。但这些技术都存在着元件易损、维修不便、设备冲击大、调速范围小等许多缺点。进入20世纪90年代以来，变频调速技术的日臻成熟，以其调速范围大、结构简单、维修方便、减小噪音、节约电力等优点，开始在起重领域得到广泛应用。 在起重变频调速系统运行中，当停车或下降时，重物产生的位势负载使电机处于发电状态，能量向电源侧回馈，由于大多数变频器没有电能回馈装置，此时必须通过制动单元将这部分能量由制动电阻以热能的形式释放掉，所以制动单元和制动电阻在起重变频调速系统中起着非常重要的作用。本文重点介绍如何正确匹配计算制动电阻。 到目前为止，已经发现有多种版本的匹配计算方法出现，归纳大致如下； 方法一、制动电阻的阻值和功率计算 刹车使用率ED% 制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量；当刹车电阻发热时，电阻值将会随温度的上升而变高，制动转矩亦随之减少。刹车使用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。（图1） 图1刹车使用率ED%定义
现在用一个例子来说明制动使用率的概念：10％的制动频率可以这样理解，如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100％的功率，那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。 制动单元动作电压准位 当直流母线电压大于等于制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单元动作进行能量消耗。台达制动电压准位如表1所示。 点击看原图 制动电阻设计 （1）工程设计。实践证明，当放电电流等于电动机额定电流的一半时，就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了，因此制动电阻的粗略计算是：其中： 制动电压准位 电机的额定电流。 为了保证变频器不受损坏，强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。选择制动电阻的阻值时，不能小于该阻值。 根据以上所叙，制动电阻的阻值的选择范围为：
变频器制动电阻的计算方法及公式
A、首先估算出制动转矩一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动单元动作电压值一般为710V。 C、然后进行制动单元的选择在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下： D、最后计算制动电阻的标称功率由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率，一般可用下式求得：制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率% 2.6 制动特点能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量，且制动电阻的容量将增大。 制动力矩计算要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。制动力矩越大，制动能力越强，制动性能约好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。 制动力矩精确计算困难，一般进行估算就能满足要求。按100%制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。对电梯，提升机，吊车，按100% 开卷和卷起设备，按120%计算离心机100% 需要急速停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩普通惯性负载80% 在极端的情况下，制动力矩可以设计为150%，此时对制动单元和制动电阻都必须仔细合算，因为此时设备可能工作在极限状态，计算错误可能导致损坏变频器本身。超过150%的力矩是没有必要的，因为超过了这个数值，变频器本身也到了极限，没有增大的余地了。 电阻制动单元的制动电流计算（按100%制动力矩计算） 制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。 380V标准交流电机： P――――电机功率P（kW） k――――回馈时的机械能转换效率，一般k ＝0.7（绝大部分场合适用） V――――制动单元直流工作点（680V-710V，一般取700V） I――――制动电流，单位为安培 计算基准：电机再生电能必须完全被电阻吸收电机再生电能（瓦）＝1000×P×k＝电阻吸收功率（V×I）