变频器制动电阻的计算方法修订稿
计算制动电阻的方法及对比分析
计算制动电阻的方法及对比分析李海滨（安阳钢铁股份有限公司焦化厂机动车间，河南安阳455000）摘要介绍了计算变频器制动电阻的三种方法，并进行了对比和分析。
关键字变频器；制动电阻；减速0引言变频器的制动电阻是用于将电动机产生的再生能量以热能方式消耗的载体，电机减速时，如果变频器的输出频率对应的转速小于电机的实际转速，那么电动机将工作在发电状态，向变频器直流部分的电容充电，当电压高于阀值电压，制动回路将被接通，电流通过制动电阻放电产生热量，达到消耗再生能量的目的。
选择使用制动电阻需要考虑电阻阻值和电阻功率容量两个参数，变频器厂家推荐的制动电阻的参数仅满足一般情况，不能满足特殊工况条件下的应用要求。
另外变频器厂家为了减少制动电阻的档次，经常对若干不同容量的电动机提供相同的制动电阻，使制动电阻的选择不够准确，且相对保守。
本文介绍了三种计算制动电阻两个参数的方法，并对此进行分析比较。
1通过转动惯量确定制动电阻1）计算制动力矩。
制动力矩为2通过修正系数确定制动电阻在电机转速下降率基本恒定的情况下，使得制动转矩和电机的额定转矩相等就足以满足大多数场合的制动要求。
考虑到转动惯量较大且制动较快的负载，所需制动转矩也不会超过2TM，因此制动转矩的取值范围为制动电阻消耗的功率由公式（6）得出。
对于不同的负载、不同的工艺要求，制动电阻接入制动电路的时间也不一样，很多情况下，制动电阻还未达到额定温升就被切除，因此，没有必要按照制动电阻的实际额定功率来选择。
根据不同的情况适当进行修正2.1不经常减速的负载许多负载不经常减速，两次减速的时间间隔比较长，制动电阻在减速期间产生的热量有足够的时间散去，每次消耗在制动电阻的电功率很难达到其额定功率，所以此类负载修正系数姿比较低，可根据表1进行选择。
2.2经常加减速的负载对于经常需要加减速的负载，制动电阻在减速期间产生的热量在下一个减速周期来临前不能够散尽，有一定的剩余，所以会对下一个减速周期产生的热量进行累加。
变频器制动电阻计算
变频器制动电阻计算变频器制动电阻阻值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，其阻值主要依据所需制动转矩的大小选择，功率依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行违反的原则：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力量，即：R 800/Ic其中：800 —— 变频器直流侧所可能消失的最大直流电压。
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。
在某些状况下，并不需要很大的制动转矩，此时比较经济的方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，从而削减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。
变频器制动电阻功率计算在选定了制动电阻的阻值以后，应当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，它与许多因素有关。
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铺张，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，可以根据上式选择制动电阻功率，也可以依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，避开制动电阻过热而损坏。
变频器制动电阻大小计算首先估算出制动转矩制动扭矩=（(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-负载转矩一般状况下，在进行电机制动时，电机内部存在肯定的损耗，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；接着计算制动电阻的阻值制动电阻的阻值制动电阻的阻值=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。
制动电阻的制动功率与制动周期计算方式
制动电阻的制动功率与制动周期计算方式
制动电阻的制动周期的计算有时候很容易混乱，实际上，5%制动周期就意味着制动电阻可以在12秒钟内消耗100%的功率，然后需要冷却228 秒钟。
当然如果制动电阻的制动时间小于12秒钟，或者消耗的功率低于100%是另外一种情况，变频器会计算制动电阻的i2t。
如果制动周期大于5%，440允许设置较高的制动周期，但实际上很难精确地计算出制动的情况。
比如说，一台变频器每分钟制动 5 秒钟，制动电阻制动功率50%。
在这种情况下，一般建议选择比理论计算稍大一些的制动电阻，同时在参数P1237中相应地设置高一些的制动周期。
假设一台7.5kW 变频器，需要每分钟制动5次，每次2秒钟，制动功率50%。
每分钟制动5次，每次2秒钟就相当于240秒钟内制动40秒钟，而50%的制动功率折算到时间上就是20秒钟。
于是可以这样计算制动周期：20/240，所以折算后的制动电阻制动功率为625w，于是选择750w的不锈钢制动电阻，同时在P1237中设置制动周期为10%。
制动电阻计算
mL ·g ·v ·η KW 1000 JM ·n² KW tB ·91200
当给出停止命令，电动机转动惯量、负载必须减速度： ② Pdyn M=
பைடு நூலகம்
Pdyn M 电动机动态制动功率 JM 电动机转动惯量（Kg m² ）
计算 制动电阻欧姆=700/电机千瓦数（380 系列 100%制动力矩） 电阻功率=电机千瓦数*10%--15%
一、对于传输驱动的平均制动功率：
1 mL ·v² ·η P= 2 tB ·1000 KW
mL=
负荷质量（Kg）
V=
速度（m/s） 制动时间（S）
g= 重力加速度9.81 m/s2
tB =
η= 机械效率 二、提升中的制动功率由两部分组成：
③ Pdyn L=
mL ·v² ·η tB ·1000 KW
Pdyn L 负载的动态制动功率
④P= PB + Pdyn M + Pdyn L 三、制动电阻阻值：
R=U2/P=822v2/P (直流侧电压约为 822 伏)， 之所以没
有设为 785V 是因为该值是制动单元的工作阀值。
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变频器制动电阻是一种用于控制变频器输出电压的装置，通过增加电路中的电阻来实现电压的调节和限制。
在变频器控制系统中，制动电阻的作用主要有两个方面：一是限制电流，减小驱动电机的惯性；二是将多余的能量转化为热能散发出去，以保护变频器和电机。
制动电阻的设计和选型需要根据具体的应用需求来确定。
下面介绍一种常见的制动电阻计算方法：1.确定变频器额定电流（Ir）和制动电阻的额定功率（Pr）：查阅变频器和电机的技术参数手册，获取变频器的额定电流和电机的额定功率。
2.根据额定电流和功率计算制动电阻的额定阻值（Rr）：使用下面的计算公式进行计算Rr=Ur^2/Pr其中，Ur为变频器的直流母线电压。
3.确定制动电阻的额定电流（Ir）：使用下面的计算公式进行计算Ir=Ur/Rr4.确定制动电阻的额定电压（Ur）：根据应用需求和变频器的技术参数，确定制动电阻的额定电压。
一般来说，制动电阻的额定电压应该大于变频器的最高输出电压。
5.确定制动电阻的额定功率（Pr）：根据制动电阻的额定电流和额定电压Pr=Ur*Ir6.根据计算结果选购合适的制动电阻：按照上述计算结果选购合适的制动电阻，注意要选择符合应用需求的型号和规格。
需要注意的是，上述计算方法只是一种基本的参考方法，实际的计算和选型过程可能会涉及更复杂的因素，如空气流动、工作环境温度等。
因此，在实际应用中，建议与专业的电气工程师或制动电阻供应商进行沟通和协商，以确保制动电阻的计算和选型符合实际需求。
总之，制动电阻是变频器控制系统中的重要组成部分，通过控制电压和限制电流，可以实现对驱动电机的控制和保护。
在计算和选型制动电阻时，需要综合考虑应用需求、技术参数和实际环境等因素，确保制动电阻的设计和选型符合实际需求。
如何计算变频器制动电阻的功率
如何计算变频器制动电阻的功率
要计算变频器制动电阻的功率，需要考虑电阻的阻值和电流。
以下是详细的计算步骤：
1.确定电阻的阻值（R）：电阻的阻值可以通过变频器制动电阻的技术参数或者电阻器上标示的数值获得。
通常以欧姆（Ω）为单位。
2.确定电流（I）：根据需要制动的负载和制动时间来估算电流。
可以通过变频器的额定电流和制动时间来计算，也可以通过实际测量得到。
3.使用欧姆定律计算功率（P）：功率可以通过以下公式计算：
P=I²*R
其中，P为功率（单位为瓦特），I为电流（单位为安培），R为阻值（单位为欧姆）。
请注意，功率的单位通常以千瓦（千瓦特）为单位。
如果需要转换为千瓦，将瓦特除以1000即可。
4.示例计算：假设电阻的阻值为10欧姆，电流为5安培。
那么根据公式：
P=5²*10=250瓦特=0.25千瓦特
这样计算得到的功率为250瓦特，或者0.25千瓦特。
特别需要注意的是，制动电阻产生的功率会被转化为热能散失，电阻可能会过热，所以在计算和选择制动电阻时要考虑电阻的功率承受能力。
5.根据实际情况和需求进行调整：实际制动电阻的功率通常由设计需求和负载特性决定。
在实际应用中，需要检查制动电阻是否符合相关标准和设备规格，以确保电阻安全可靠。
总之，计算变频器制动电阻的功率需要考虑电阻的阻值和电流。
根据欧姆定律，通过乘积计算得到功率。
但是，需要注意电阻功率是否超过电阻的承受能力，以确保安全可靠。
制动电阻的计算
变频器制动电阻功率的计算刘允松摘要本文根据A TV71变频器产品目录中的相关内容，推导计算制动电阻的额定值及选型方法。
引言在变频器与电机及其机械负载构成的驱动系统中，电机的转速和转矩的关系通常可用四象限图来表示，亦即速度方向和转矩方向的四种组合：这四种组合又可以表格的形式表示：在第一象限和第三象限，电机产生的转矩的方向与实际转速的方向是一致的，其乘积即输出功率符号为正，电机将电能转化为轴端的机械能，我们称为运行于电动状态；在第二象限和第四象限，电机产生的转矩的方向与实际转速的方向是相反的，其乘积即输出功率符号为负，电机将轴端的机械能的转化为电能，我们称为运行于发电状态。
如果电机由常规的变频器供电，当电机运行于电动状态时，电能从电网经过整流器到电机，直流母线电容起到稳定直流母线电压的作用；当电机处于发电状态时，电机产生的电能少部分将直流母线电压升高，储存到直流母线电容，而不能回到电网。
如果发电功率较大，超过直流母线电容能够储存的值，直流母线电压就不能继续提高，多余的能量将必须通过其它渠道要么回馈电网，要么通过电阻消耗掉。
回馈电网所需要的设备成本比较高，通常适合于回馈电能功率很大的应用。
对于小功率的再生制动，考虑到设备成本因素，大多数情况下采用能耗制动的方式，即以制动单元为泄放开关器件，通过制动电阻将多余的再生能量消耗掉。
本文介绍制动电阻的额定值包括阻值和功率的计算方法。
两种制动工作状态电机处于发电状态通常有两种主要的工作状态：一种是各种机械负载的减速停机，比较典型有离心机、平移机构和小车的减速、停机，其特点是减速期间制动力矩恒定，制动功率在减速开始时达到峰值，然后随转速降低成正比地减少至零。
这种类型我们称为类型A 。
按说离心式风机或离心式空压机的减速停机也属于这种工作类型，但是由于一般情况下并不要求其快速准确停车，所以可以将其减速时间设置得很长，绝大部分能量消耗在电机的绕组中，并不需要能耗制动。
另一种是速度稳定时产生制动功率，这种情况下制动转矩与速度的无关，但制动功率与转速成正比。
制动电阻选型计算公式
制动电阻选型是很多工程师和顾客遇到的问题，今天我们就给出制动电阻选型计算公式及方法。
1、制动单元又叫制动斩波器，和制动电阻一起配套工作，都是变频器的选件。
变频器正常的母线电压为540V（AC 380V机型），当电机处于发电状态时，该母线电压会超过540V，最大允许700-800V，如长期或频繁超过这个最大值将会损坏变频器，所以用制动单元和制动电阻进行能量消耗，防止母线电压过高。
2、电机有两种情况会由电动状态转为发电状态
A、大惯量负载快速减速或太短的减速时间
B、提升负载下行时一直处于发电状态
3、选择制动单元比较简单，一般按照和变频器同等功率就可以了。
4、流过电阻的电流可以用以下公式计算
R=U/I
U一般为710－750V（制动单元动作电压），各个厂家设计不太一样，可以按照750V来考虑。
R 为制动电阻的阻值，一般制动单元都有规定其最小阻值，请按照手册选取。
如果没有这个数据，请按照U/I来计算，I为最大允许制动电流，按照80％变频器的额定电流来选。
5、制动电阻的功率按照以下来选：
P=ED%*U^2/R
ED％：制动使用率，按照一般经验，ED％的范围是从10％-50％不等。
如果制动频度低（偶尔动作），选10％即可。
如果是长期或频繁动作，则按30％-50％选择即可，一般30％可满足大部分应用要求。
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变频器制动电阻的计算
方法
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变频器制动电阻的计算方法
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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
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＝（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）
计算得到I=P。
制动电流安培数＝电机千瓦数即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有100%制动力矩制动电阻计算和选择（按10 0%制动力矩计算）
电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。
电阻功率选择是基于电阻能安全长时间的工作，功率选择不够，就会温度过高而损坏。
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＝（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
R――――制动电阻等效电阻值，单位为欧姆Q――――制动电阻额定耗散功率，单位为kW s――――制动电阻功耗安全系数，s＝Kc――――制动频度，指再生过程占整个电动机工作过程的比例，这事一个估算值，要根据负载特点估算
一般Kc取值如下：
电梯 Kc＝10~15%
油田磕头机 Kc＝10~20%
开卷和卷取 Kc＝50~60%
最好按系统设计指标核算离心机 Kc＝5~20%
下放高度超过100m的吊车 Kc＝20~40%
偶然制动的负载 Kc＝5% 其它 Kc＝10%
电阻计算基准：电机再生电能必须被电阻完全吸收电机再生电能（瓦）＝100 0×P×k＝电阻吸收功率（V×V/R）
计算得到：制动电阻R=700/P （制动电阻值＝700/电机千瓦数）
电阻功率计算基准：电机再生电能必须能被电阻完全吸收并转为热能释放 Q= P×k×Kc×s＝P××Kc×近似为Q=P×Kc 因此得到：
电阻功率Q＝电动机功率P×制动频度Kc 制动单元安全极限：流过制动单元的电流值为700/R.。