变频器制动电阻选择和计算方法
变频器制动电阻选型_变频器制动电阻计算
变频器制动电阻选型_变频器制动电阻计算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为变频器内部电解电容的容量。
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。
制动电阻阻值选型计算公式
制动电阻阻值选型计算公式制动电阻在很多电气设备和系统中都起着重要的作用，比如说变频器、电梯系统等等。
要选对制动电阻的阻值，那就得有个靠谱的计算公式。
咱们先来说说为啥要选对制动电阻阻值。
就拿电梯来说吧，电梯上升的时候，电动机使劲儿拉着轿厢往上跑，这时候电动机消耗电能做功。
可电梯下降的时候，轿厢自己有往下跑的趋势，这时候电动机就变成了发电机，会产生电能。
如果不把这多余的电能消耗掉，那系统可就乱套啦，可能会出各种故障。
这时候制动电阻就派上用场啦，它能把多余的电能转化为热能消耗掉。
那怎么选阻值呢？这就得靠公式啦！一般来说，制动电阻阻值的计算公式是：R = Uc² / （0.1047 × (T × P - 0.2 × √(T × P) ) ）。
这里面的Uc 是直流母线电压，T 是制动时间，P 是制动功率。
举个例子吧，有个变频器，直流母线电压是 700V，要求制动时间是 5 秒，制动功率是 50kW 。
那咱们就来算算这个制动电阻阻值。
先算括号里的，0.1047×(5×50 - 0.2×√(5×50)) ，这算出来大概是 25.2 。
然后 700²÷25.2 ，算下来制动电阻阻值大约是 1944 欧姆。
可别觉得这公式一用就万事大吉啦。
实际应用中，还得考虑好多因素呢。
比如说环境温度，如果周围温度太高，电阻散热不好，那就得选个阻值稍微小一点的，不然电阻太热可能会出问题。
还有电阻的功率，选小了可扛不住那么大的能量消耗，会被烧坏的。
我之前在一个工厂里就碰到过因为制动电阻阻值选得不对出的问题。
那是一套大型的生产设备，制动电阻阻值没选好，结果运行了没多久，电阻就热得发烫，最后直接罢工了。
整个生产线都停了下来，那损失可大啦！后来经过仔细计算和重新选型，才解决了问题，让生产线又正常运转起来。
所以说呀，制动电阻阻值选型可不能马虎，这公式虽然重要，但结合实际情况灵活运用更关键。
制动电阻的选型计算
制动电阻的选型：动作电压710V1）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。
制动电阻计算方法：制动力矩制动电阻92％ R=780/电动机KW100％ R=700/电动机KW110% R=650/电动机KW120％ R=600/电动机KW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.电阻功率计算方法：制动性质电阻功率一般负荷 W(Kw）=电阻KWΧ10℅频繁制动（1分钟5次以上） W(Kw)=电阻KWΧ15℅长时间制动（每次4分钟以上） W（Kw）=电阻KWΧ20℅。
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。
变频器制动单元和电阻的计算以及选择
变频器制动单元和电阻的计算以及选择
邹涌泉
【期刊名称】《自动化与仪器仪表》
【年(卷),期】2011(0)5
【摘要】近年来变频器在电气传动控制方面得到了越来越广泛的应用。
在工程中对制动单元和制动电阻的确定一般是通过估算得到的,但由于实际生产中工况较为复杂导致某些参数难以确定,因此计算结果误差较大。
本文通过对设备制动过程理论计算方法的介绍以及计算结果与估算结果的比较对今后制动单元和电阻的选择提供一种切实可行的思路。
【总页数】2页(P76-77)
【关键词】制动单元和电阻:计算
【作者】邹涌泉
【作者单位】中冶赛迪股份有限公司自动化部
【正文语种】中文
【中图分类】TH71
【相关文献】
1.电解多功能机组中变频器制动单元和制动电阻的计算 [J], 黄佳音;肖男
2.变频器制动单元和制动电阻的计算 [J], 张峰
3.变频器应用讲座第7讲变频器控制系统中电抗器与制动电阻的选择 [J], 屈建喜
4.变频器制动单元和制动电阻的计算及选择 [J], 邹涌泉
5.制动单元和制动电阻在棒材辅传动系统中的现代应用 [J], 王慧佳
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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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Step 2 - Peak Regenerative Power
• Calculate the average power dissipation
– This will determine the average power dissipation capacity needed in the DB resistor.
• Third, check to see that the peak temperature of the dynamic braking resistor does not exceed its capacity.
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How to Size A Dynamic Brake Module
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Step 1 - Total Inertia
JTJmG2R xJL
JT = total inertia reflected to the motor shaft, kilogram-meters2 (kg-m2) or pound-feet2 (lb-ft2) Jm = motor inertia, kilogram-meters2 (kg-m2) or pound-feet2 (lb-ft2) GR = the gear ratio for any gear between the motor and load, dimensionless. 2:1 = 0.5 JL = load inertia, kilogram-meters2 (kg-m2) or pound-feet2 (lb-ft2)
• Generally, a dynamic brake can be used whenever regenerative energy is dissipated on an occasional or periodic basis.
• If the drive will consistently be regenerating, serious consideration should be given to returning the power to the AC utility.
S ig n a l Com m on
FW D
To V o lta g e C ontrol
V o lta g e D ivid e r
To C row bar
SCR G ate
- DC Bus
Fuse
Bus Caps
C row bar SCR
To V o lta g e C ontrol
Bus Caps
– Plot the Average Load and Peak Load on the curve in the sizing guide. This is necessary only on the dynamic brake modules!
• Dynamic brake modules should only be used on drives 75HP and smaller.
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4
Example Speed, Torque, and Power Profile
(t)
0
ห้องสมุดไป่ตู้
t1 t2 t3
t4
t1+t4
t
t
T(t)
0
t1 t2 t3
t4 t t1+t4
t
P(t)
t
0
t1 t2 t3
t4
t1+t4
t
-Pb
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How to Choose a Dynamic Brake / Chopper
• Calculate the total inertia of the system
• Calculate the peak regenerative power you need to dissipate.
– This will determine the maximum allowable resistance value of the DB resistor.
Sizing Dynamic Brake Resistors and Chopper Modules
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1
Dynamic Brake Module Circuit
+ DC Bus
Fuse
To V o lta g e D ivid e r
D yn a m ic B rake
R e s is to r
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3
Gather the Information First
• The nameplate power rating of the motor in watts, kilowatts, or horsepower. • The nameplate speed rating of the motor in rpm, or rps. • The motor inertia and load inertia in kilogram-meters2, or lb-ft2. • The gear ratio, if a gear is present between the motor and load, GR. • The motor shaft speed, torque, and power profile of the drive application.
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2
Using a Dynamic Brake or Chopper
• In general, the motor power rating, speed, torque, and details of the regenerative duty cycle need to be known.
To V o lta g e D ivid e r
Chopper T ra n s is to r
C h o p p e r T ra n s is to r V o lta g e C o n tro l
FW D
V o lta g e D ivid e r
To V o lta g e C ontrol