变频器如何选用制动电阻
变频器如何选用制动电阻
摘要: 最简单的方法，打电话给销售商，让他们帮你选，另外一般变频器说明书的后面都配有制动电阻的选型，你也可以查表得到。当然也可以计算，不过相对复杂，制动电阻不可太大，如果太大就不能有效的制动，原因为p=u /r，...
最简单的方法，打电话给销售商，让他们帮你选，另外一般变频器说明书的后面都配有制动电阻的选型，你也可以查表得到。当然也可以计算，不过相对复杂，制动电阻不可太大，如果太大就不能有效的制动，原因为
p=u /r，制动电阻也不可太小，如果太小电流就会很大，会烧毁制动晶体管，下边提供一种计算方法供参考。
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。
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
制动电阻选型
制动电阻选型 一、能耗制动的工作方式 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w1小于转子转速w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Te，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P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Ud升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。 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（如下图所示）。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V B 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R B 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。 二、制动单元与制动电阻的选配 1、估算负载转矩 公式： 根据 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； 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。 （1）按100%制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。 （2）对电梯，提升机，吊车，按100%。 （3）开卷和卷起设备，按120%。 （4）离心机100%。 （5）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%。 （6）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。 （7）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。 d T J dt Ω
制动器的选型和计算
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。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；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。
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。
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
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。
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，制动电阻也安装于机体。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的安全工作围，而炸裂了。
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。
不同设备的制动电阻选型计算
如何计算选用变频器的制动电阻 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。电机刹车用时，当电机减速时电机处于发电状态，制动电阻就负责消耗掉电机发电送回变频器的多余的电能，防止变频器里的母线电压过高而跳保护。 R=U*U/Pz Pz=制动功率 R=制动电阻值 关于制动电阻的阻值，是根据变频器的厂家和型号来的，有严格的标准，但功率可以放大。为了保证散热性能，如果你要频繁制动，最好是把制动电阻的功率放到电机功率的一半。 刹车时间即变频器减速时间?及每隔多久需要刹车一次? 制动电阻规格有两个:功率和阻值.阻值=700/变频器功率/1.5 功率=变频器功率*刹车频率 选用RNW系列电阻,在高压大功率变频器的逆变器直流环节保护应用效果很好.电阻由全无机材料制成,吸收瞬间冲击电流能力很强.如不能及时泄放冲击能量,势必造成电压的上升,保护失效.选型要根据冲击能量来计算。 1, 计算制动电阻欧姆=700/电机千瓦数（380 系列） 电阻功率=电机千瓦数*10%--15% 2，制动单元 500 元起 加能电子 0755-8341-6757 0755-8341-6746 还有回馈制动单元4200元18-55 千瓦 磕头机抽油机变频器节能制动分析 对于油田磕头机来说，变频改造的优点是显而易见的 1，配合井下状态，改变冲次，从而改变抽油的效率， 2，柔性启动，把电机启动电流降低3-4倍，保护了电机和机械设备， 3，最大力矩得到限制，断托的可能性大大减小， 4，可以遥控抽油速度，不必更换机械设备， 但是，使用变频器后，用户发现不但不能节能，而且还耗用更多的电能，这是为什么呢？ 由于磕头机有两个工作状态： 一个是电动机驱动机械设备运动，磕头机从电网吸收电能（电表正转） 另是一个释放能量（机械势能，井下负压，平衡块势能），由机械设备带动电动机 运动，是一个发电的过程（电表反转）。
正确选型制动单元和制动电阻
正确选型制动单元和制动电阻 1、变频器能耗制动工作原理 在同一个电力拖动系统中,当电机转速高于变频器输出频率所对应的同步转速时,处于发电状态的电动机及负载的惯性能量将反馈到变频器中 (这种情况一般发生在电机被拖着走的时候,如起重机重物下降)。但通用变频器大多没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能， 因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的直流母线电压因电容充电升高。如处理不当，变频器就会报警停机。 对于通用变频器通常采用的方法是为变频器配备制动单元和制动电阻，制动单元通过电平检测确定直流母线电压Ud是否超过规定的限值时（如660V或710V），如过压就可以通过短时间接通电阻，使电能以热能方式消耗掉。所以准确地计算制动功率、制动电阻阻值和功率容量等参数，对于变频器的正常工作是至关重要的。 2、起重变频器制动功率的简便计算 对于制动功率的计算通常是采用计算制动转矩的方法，但针对于起重变频器的制动功率的计算此方法不太适用且计算太复杂。 国内外的变频器厂家也没有针对起重变频器制动功率给出方便的计算方法，如果仅依据其选型手册按一般停车工况进行选型， 通常不能正常使用。如安川G7系列45KW变频器，如按手册选型最大选择制动单元为CDBR-4045B 1台，制动功率9.6KW,如果此变频器用于提升机构， 制动功率就会差的太多而无法工作。ABB变频器制动单元选型手册也都是针对停车工况选型的计算，无法完成在起重领域应用时的选型。 对于起重变频器停车工况所需的制动功率容量较小， 而重物下降时所需的制动功率容量较大，故选型时应满足最大下降重量、最大下降行程、最快下降速度的要求。 在起重机重荷下降时电动机作为发电机产生电能，而电动机的驱动是来自于重物的势能，根据能量守恒定律， 产生的电能应等于重物势能的释放，又等于电阻的热能耗（在不考虑功率损耗）。所以只需计算重物势能产生的功率就是所需的制动功率。 对于下降物体势能产生的功率很容易计算。 PE = GM ╳ VM PW = PE ╳ （1-η） PE 下降势能产生的功率单位：瓦 PW 制动功率单位：瓦
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。
伺服驱动器制动电阻的选择
伺服驱动器制动电阻的选择 SEVO伺服驱动器制动电阻的选择 电机的输出力矩与转速的方向相反时，能量从负载端回传到驱动器内，此能量灌注到电容中，产生DCBus中的电压上升。当上升到某一值时，回灌的能量就需要制动电阻来消耗。 下面为估算制动电阻的功率 分两种情形： 1、电机对外做功，作频繁起停的场合 根据下面公式： (焦耳) ：电机回灌能量(2000 rpm刹车至0)； Wr：电机转速，rpm J：电机转子惯量, ：驱动器电容吸收能量； 假设负载惯量为电机惯量的N倍，则从2000rpm刹车至0时，回灌能量为（N+1）×。所需制动电阻需要消耗（N+1）×－焦耳。假设往返动作周期为T sec，那么所需制动电阻的功率为（（N+1）×－）/ T 例如： 以1KW电机为例，其转子惯量为（），EDB驱动器电容吸收能量约为焦耳（外部3相输入电源为220V）。假设往返动作为T= sec，最高转速为2000rpm，负载惯量为电机惯量的5倍，则所需制动电阻功率为（（5＋1）×－）/ ＝，如果此功率大于驱动器内部制动电阻功率，则需要外接制动电阻。 2、电机对外做负功 当电机扭矩输出与电机转动方向相反，此时伺服电机作负功，大量能量需要制动电阻消耗。 外部负载扭矩作负功：P=TL* Wr TL：外部负载扭矩 Wr：rad/s 例如： 当外部负载扭矩为＋50％的额定扭矩，转速达2000rpm时，那么以1KW电机（额定扭矩为）为例，使用者需要外接（×4）×（2000×2×/60）＝419W，40Ω的制动电阻。
在实际运用中，可主要考虑第一种情况，在选择制动电阻时，也需要留出20％左右的余量，如果电网电压偏高，驱动器内部电容吸收能量将大为降低。制动电阻需要选择功率更大。 SEVO驱动器内部制动电阻为50W，50Ω。
变频器制动电阻或储能电容的选用
变频器制动电阻或储能电容的选用 当伺服电机制动的时候，该伺服电机处于发电状态。这意味着能量将会返回到伺服驱动器的直流母线上。因为直流母线包含电容，所以直流母线电压会上升。电压增加的多少取决于开始制动时电机的动能以及直流母线上电容的容量。如果制动动能大于直流母线上的电容量，同时直流母线上没有其他驱动器容纳该能量，那么驱动器将会通过制动电阻来消耗该能量，或者将其反馈给供电电源。 节约能效的方法是将直流母线上增加尽可能多的电容或者将各驱动 器的电容并联起来，因此，我们需要考虑如下几点： 1、总是将最大驱动器连接到供电电源上。 2、确保连接到供电电源上的直流母线的电容没有操作最大可允许范围。 3、所有连接在一起的驱动器的功率不能超过连接到供电电源的伺服驱 动器的可允许功率。 4、制动能量不能超过制动电阻的最大功率。 理论公式如下： 其他要点： 与选型有关的主要有几点： 1、直流母线回路上可并联电容的大小：直流母线回路上电容并不能无 限加大，考虑到电容加大将提高充电时候的充电电流，所以该并联电容大小由充电回路上的电阻或可控整流回路来决定，该最大可允许外接并联电容应由厂家指定。 2、当前伺服驱动器的直流母线多采用多个耐压为400V的电压并串联的 方式，当回路电压接近800V（750V~780V）的时候，制动单元导通，制动电阻投入使用。在外接电容时，需要考虑并联电阻让分配在外接电容的电压尽量均等。 3、制动电阻的选型参数：常用的制动电阻有波纹电阻、铝合金电阻。
前者价格便宜但是过载能力不高，后者价格略高、过载能力较好。制动电阻最重要的三个参数是电阻阻值、连续运行功率、最大功率。4、制动电阻越好，则制动效果越好。制动单元的可允许通过电流，决 定了制动电阻的最小阻值。故该参数需由厂家决定。实际选择电阻通常阻值略大于最小允许阻值。 5、制动电阻连续功率和最大功率由上方公式计算。如果无法计算准确， 可以参考总功率的1/3~1/2来选择连续功率。
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
变频器调整必须知道的几个参数
变频器调整必须知道的几个参数
变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。但有些参数由于和实际使用情况有很大关系，且有的还相互关联，因此要根据实际进行设定和调试。 一、加减速时间 加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。 加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取
按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。 二、转矩提升 又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。 三、电子热过载保护 本功能为保护电动机过热而设置，它是变频
器内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。本功能只适用于“一拖一”场合，而在“一拖多”时，则应在各台电动机上加装热继电器。 电子热保护设定值（%）=[电动机额定电流（A）/变频器额定输出电流（A）>×100%。 四、频率限制 即变频器输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用，如有的皮带输送机，由于输送物料不太多，为减少机械和皮带的磨损，可采用变频器驱动，并将变频器上限频率设定为某一频率值，这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。 五、偏置频率
制动单元和制动电阻的选型方案
制动单元和制动电阻的选型方案 所示为变频器调速系统的二种运行状态，即电动和发电。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w1小于转子转速w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Te，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P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Ud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。本文阐述的就是处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动。 2 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（如图二所示）。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。 2.1 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。 2.2 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。 2.3 制动过程 能耗制动的过程如下：