制动电阻
制动电阻
定义制动电阻，是波纹电阻的一种，主要用于变频器控制电机快速停车的机械系统中，帮助电机将其因快速停车所产生的再生电能转化为热能。
[编辑本段]一、制动电阻的构件1.1、陶瓷管：是合金电阻丝的骨架，同时具有散热器的功效；1.2、合金电阻丝：扁带波浪形状，缠绕在陶瓷管表面上，负责将电机的再生电能转化为热能；1.3、涂层：涂在合金电阻丝的表面上，具有耐高温的特性，功用是阻燃；[编辑本段]二、制动电阻的功用2.1、保护变频器不受再生电能的危害电机在快速停车过程中，由于惯性作用，会产生大量的再生电能，如果不及时消耗掉这部分再生电能，就会直接作用于变频器专用型制动电阻变频器的直流电路部分，轻者，变频器会报故障，重者，则会损害变频器；制动电阻的出现，很好的解决了这个问题，保护变频器不受电机再生电能的危害；2.2、保证电电源网络的平稳运行制动电阻将电机快速制动过程中的再生电能直接转化为热能，这样再生电能就不会反馈到电源电网络中，不会造成电网电压波动，从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。
三、制动电阻阻值的选择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。
有关制动电阻的知识
• 三、制动单元+电阻：制动单元由大功率晶 体管GTR及其驱动电路构成。其功能是为放 电电流IB流经制动电阻提供通路。以下是制 动单元的动作过程：a、当电动机在外力的 作用下减速时，电机以发电状态运行，产
生再生能量。其产生的三相交流电动势被
变频器逆变部分的六个续流二极管组成的
三相全控桥整流，使变频器内直流母线电 压持续升高。b、当直流电压达到某一电压 （制动单元的开启电压）时，制动单元功 率开关管开通，电流流过制动电阻。c、制 动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转 速下降，变频器直流母线电压降低。
制动电阻的原理
• 一、制动单元原理: 制动单元由大功率晶体管 GTR及其驱动电路构成。其功能是为放电电流 环节电容器在规定的电压范围内储存不了或者 内接的制动电阻来不及消耗掉而使直流部分 “过压”时，需要加外接制动组件，以加快消 耗再生电能的速度。二、制动电阻原理：电动 机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状 态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使 直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的 地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消 耗掉，使UD保持在允许范围内。制动电阻就 是用来消耗这部分能量的。
有关制动电阻的知识
广东奥创电子开会资料
什么是制动电阻
• 制动电阻外壳采用铝合金制造，表面有散热沟 槽体积小功率大，耐高温、过载能力强； 大功率负荷电阻或测试用热敏电阻,为使其散 热或导热良好而用可伐材料装封于铝壳内； 其一多用在限流保护电路里.其二多用在测控 电路里.其特点是导热迅速,反应灵敏等特点； 适用于带散热板安装方式的交直流、脉冲电路 的分压、限流和负载。
• 制动电阻是方形线绕电阻 （钢丝缠绕电阻）又俗称为 水泥电组，采用镍，铬，铁 等电阻较大的合金电阻线绕 在无碱性耐热瓷件上，外面 加上耐热，耐湿，无腐蚀之 材料保护而成，再把绕线电 阻体放入瓷器框内，用特殊 不燃性耐热水泥充填密封而 成。而不燃性涂装线绕电阻 的差别只是外层涂装改由矽 利康树脂或不燃性涂料。它 们的优点是阻值精确，低杂 音，有良好散热及可以承受 甚大的功率消耗，大多使用 于放大器功率级部份。缺点 是阻值不大，成本较高，亦 因存在电感不适宜在高频的 电路中使用。
变频器制动电阻
05
变频器制动电阻的故障诊断与处理
制动电阻的常见故障现象与原因
制动电阻的常见故障现象
• 制动电阻过热 • 制动电阻损坏 • 制动效果不佳
制动电阻故障的原因
• 制动电阻选型不当，导致过热或损坏 • 制动电阻安装不当，导致散热不良 • 制动电阻接线错误，导致制动效果不佳
制动电阻故障的诊断方法与技巧
变频器制动电阻原理与应用
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01
变频器制动电阻的基本概念
变频器制动电阻的定义与作用
变频器制动电阻是一种用于消耗多余能量的设备
• 当电机减速或制动时，会产生大量的 再生能量 • 制动电阻可以将这些能量转化为热能， 从而避免变频器过压损坏
制动电阻的额定功率计算
• 制动功率 = 再生能量 × 制动时间 • 制动电阻的额定功率应大于制动功率
制动电阻的阻值计算
• 制动电阻的阻值 = (再生能量 × 制动时间) / (变频器最大 输出电压 × 变频器最大输出电流) • 制动电阻的阻值应小于或等于变频器允许的最大阻值
制动电阻的发热与散热考虑
制动电阻故障的诊断方法
• 使用红外热像仪检测制动电阻的温度 • 使用万用表检测制动电阻的阻值和功率 • 使用示波器检测制动电阻的电流和电压波形
制动电阻故障的诊断技巧
• 分析故障现象，找出可能的故障原因 • 根据故障原因，有针对性地进行检测和排查
制动电阻故障的处理与预防措施
制动电阻故障的处理方法
• 对过热或损坏的制动电阻进行更换 • 检查制动电阻的安装和接线是否正确，如有问题进行调整 • 调整制动电阻的阻值和功率，确保制动效果符合要求
刹车制动电阻和无感电阻的详细资料
刹车制动电阻和无感电阻的详细资料刹车制动电阻作用：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。
简单的说就是：惯性大的系统，变频器减速的时候电机处于发电状态，变频器直流母线电压升高，当电压升到一定值时，接通刹车制动电阻，将电动机产生的能量以热量的形式释放。
那刹车制动电阻时所消耗的能量是哪里来的?1、自由停车变频器没有了输出，电机绕组端开路，没有了电流，没有了旋转磁场，也没有了感生电势;2、如果不是自由停车，变频器就有输出，电机绕组端就有电压，有电流，有旋转磁场，就有感生电势，这时转子在负载惯性运动下拖着发电，并被逆变桥整流成直流回馈到变频器直流部;3、这时，负载的惯性动能就转化为直流部的电能，使直流部电压升高，为了不出现直流部过压，必须用电阻短接直流电压放电，这个电阻就叫制动电阻;4、这时电动机处于发电制动状态，如果哪个制动电阻烧断，直流部会过压保护，变频器停止输出，电机失去制动，如果是起重机就发生溜钩!设计原理：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。
制动电阻计算
制动电阻选型方法
1、制动力矩或制动电阻计算（380V系列）
92% R=780/电动机KW
100% R =700/电机功率
110% R=650/电动机KW
120% R=600/电动机KW （大于7.5KW电机）
R=400/电动机KW （小于7.5KW电机）
注：①电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大;②不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件;
③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电，应减少电阻值。
2、电阻功率计算方法:
电阻功率=电机功率*（10%--15%）
一般负荷W(Kw)=电机功率* 10℅
频繁制动（1分钟5次以上）W(Kw)=电机功率* 15℅
长时间制动（每次4分钟以上）W(Kw)=电机功率* 20℅
一般制动电阻器的选择应使制动电流Is不超过变频器的额定电流Ie,制动电阻最大功率Pmax要小于1.5倍的变频器功率,然后与过载系数相乘。
过载系数与减速时间和持续制动时间有关,具体要厂家提供电阻器过载系数及参数样本
表1：制动电阻快速选型速查表
RZX制动电阻箱。
变频器制动电阻工作原理
变频器制动电阻工作原理一、引言随着工业自动化技术的不断发展，变频器作为调速控制设备在工业生产中得到了广泛应用。
而在变频器的运行过程中，制动电阻起到了重要的作用。
本文将以变频器制动电阻工作原理为标题，详细介绍制动电阻的工作原理及其在变频器中的应用。
二、制动电阻的作用制动电阻是一种电阻器，通过将电能转化为热能来实现制动的目的。
在变频器中，制动电阻主要用于调节变频器输出电压的大小，实现电机的制动控制。
当电机停止运转或需要降速时，变频器会通过控制制动电阻的接入来实现制动操作。
三、制动电阻的工作原理制动电阻的工作原理可以分为两个关键步骤：能量转换和热量散发。
1. 能量转换在制动过程中，电机产生的动能通过变频器传递给制动电阻。
变频器会将电机的动能转化为电能，并通过电阻器将电能转换为热能。
这个过程中，电阻器的电阻值是一个重要的参数，它决定了电能转换的效率和速度。
2. 热量散发转化为热能的电能会导致制动电阻产生大量的热量。
为了保证制动电阻的正常工作，需要及时将产生的热量散发出去。
通常情况下，制动电阻会通过散热器或其他散热装置将热量散发到周围环境中，以保持制动电阻的温度在安全范围内。
四、变频器中制动电阻的应用在变频器中，制动电阻的应用主要包括制动过程中的能量转换和热量散发。
1. 能量转换当需要制动时，变频器会通过控制回路将电机的动能传递给制动电阻。
制动电阻将电能转化为热能，并通过热量散发装置将热量散发出去，实现制动操作。
2. 热量散发制动电阻产生的热量需要及时散发，以免引起过热而损坏设备。
在变频器中，通常会设置散热装置来散发制动电阻产生的热量。
散热装置可以是散热片、散热风扇等，通过增加表面积或加强风冷来提高散热效果。
五、制动电阻的优缺点制动电阻在变频器中的应用具有一定的优点和缺点。
1. 优点制动电阻可以快速有效地实现电机的制动操作，使电机停止或降速更加平稳。
制动电阻的使用成本相对较低，维护成本也较低，适用于一些对制动精度要求不高的场合。
制动电阻计算流程
制动电阻计算流程
1）计算制动电阻：
a) 首先，要知道应用的电流consumption, 电压voltage和马达的功率 power. 这些值将在当前电流和电压情况下的发动机期望的功率下确定。
b)然后，计算制动电阻的恩里指数：
E = P(voltage-I*R) / I
其中 P 为功率，Voltage 为电压，I 为电流，R 为制动电阻。
c)将E指数转换成比特数：
Bits = E / 0.05
d)根据比特数的值来确定制动电阻的类型及大小：
当比特数小于10时，则选择比特数最接近的制动电阻类型，并根据比特数的值来确定制动电阻大小；
当比特数大于10时，则可以选择比特数最接近的制动电阻类型的小一点的制动电阻大小。
2）使用制动电阻：
a)将制动电阻连接到电源的侧和马达的侧；
b) 根据系统的电流consumption，电压voltage等参数，设置好制动电阻的触发门限电流；
c)打开电源，观察制动电阻是否起作用；
d)调整制动电阻的门限电流，使得系统达到所需的马达的功率和加速度；
e)测试制动电阻并观察马达的运行情况。
制动电阻的算法
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。
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MICROMASTER 440变频器的制动电阻
MICROMASTER 440使用大全
16-2
16.1 技术数据
运行的大气环境温度：
-10°C 至50°C
存放/ 运输温度： -40至+70°C 防护等级： IP20
相对湿度：
0至95% (无结露)
16.2 安装
制动电阻必须垂直安装并紧固在隔热的面板上。
其上部，下部必须留有至少 100mm 的间隙，制动电阻的两侧不应妨碍冷却空气的流通。
16.3 接线
制动电阻的保护：
非常重要的一点是，变频器的电源电压要经过接触器接入，一旦制动电阻过热， 接触器将
在热敏开关的作用下断开变频器的供电电源。
制动电阻的过热保护是通过热敏开关(随制动电阻一起供货) 来实现的。
这一开关的触头与
接触器的线圈电源串联连接(见图)。
在制动电阻的温度降低以后热敏开关的触头将重新闭合。
MICROMASTER 440变频器的制动电阻
MICROMASTER 440使用大全 16-3
16.4 制动电阻的接线和外形尺寸
MICROMASTER 440变频器的制动电阻
MICROMASTER 440使用大全
16-4 16.5 制动电阻的选型
制动电阻的外形尺寸
(mm)
制动电阻 MLFB 6SE6400-
变频器 的外形 尺寸 变频器的 额定电压(V) 变频器的最大功率 (kW) 连续功率 (W)
5%运行/
停止周期
时间 (12秒)的峰值功率
电阻阻值(欧姆) +/- 10%直流电压
额定值
(V)
L L1L2L3 D D1 D2 W W1制动电阻
的重量(Kg) 4BC05-0AA0 A 230 0.75 50 1000 180 450 230217- - 43.5 - - 72 56 1.0 4BC11-2BA0 B 230 2.2 120 2400 68 450 239226- - 43.5 - - 149 138 1.6 4BC12-5CA0 C 230 3.0 250 4500 39 450 285200145170150 217 185 185 230 3.8 4BC13-0CA0 C 230 5.5 300 6000 27 450 285200145170150 217 185 185 230 3.8 4BC18-0DA0 D 230 15.0 800 16000 10 450 515350205195175 242 210 270 3157.4 4BC21-2EA0 E 230 22.0 1200 24000 6.8 450 645480205195175 242 210 270 31510.6 4BC22-5FA0 F 230 45.0 2500 50000 3.3 450 650510270335315 382 382 400 43516.7 4BD11-0AA0 A 400 1.5 100 2000 390 900 230217- - 43.5 - - 72 56 1.0 4BD12-0BA0 B 400 4.0 200 4000 160 900 239226- - 43.5 - - 149 138 1.6 4BD16-5CA0 C 400 11.0 650 13000 56 900 285200145170150 217 185 185 230 3.8 4BD21-2DA0 D 400 22.0 1200 24000 27 900 515350205195175 242 210 270 3157.4 4BD22-2EA0 E 400 37.0 2200 44000 15 900 645480205195175 242 210 270 31510.6 4BD24-0FA0 F 400 75.0 4000 80000 8.2 900 650510270335315 382 382 400 43516.7 4BE14-5CA0 C 575 5.5 450 9000 120 1100 285200145170150 217 185 185 230 3.8 4BE16-5CA0 C 575 11.0 650 13000 82 1100 285200145170150 217 185 185 230 3.8 4BE21-3DA0 D 575 22.0 1300 26000 39 1100 515350205195175 242 210 270 3157.4 4BE21-8EA0 E 575 37.0 1900 38000 27 1100 645480205195175 242 210 270 31510.6 4BE24-2FA0
F
575
75.0
4200
84000
12
1100
650
510
270
335
315
382
382
400
435
16.7。