变频器制动电阻设计计算两种方法汇编
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。
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随着变频器在电机调速领域的普及与推广，在很多应用领域需要快速停车或瞬时减速，此时由于机械惯性的存在，电机的实际转速将会大于变频器输出的同步转速，电动机将运行于发电状态，或在起重/提升/开卷类应用中，电机输出转矩与实际转速方向相反时，电机也运行于发电状态。
系统的动能/重力势能等通过齿轮箱/电机和变频器转变为电能，除一部分以机械损耗的形式消耗掉外，大部分将通过变频器逆变 IGBT 的反并联二极管回馈到中间直流环节，对于电压源型变频器，虽然直流电容的容量较大，但其所能储存的能量依然有限，当电动机所发出的电能超过直流环节电容的储存能力、变频器网侧整流单元不具备回馈到电网的能力或回馈能力不足时，就必须在直流环节尽快把能量消耗掉，最简单的方式就是使用制动单元和制动电阻。
制动电阻功率的计算由于拖动系统的制动时间通常是短暂的，在短时制动过程中，制动电阻的温升还达不到其额度温升，而在制动后的停歇时间又较长，这时制动电阻的温度完全可以降至环境温度。
因此，选择制动电阻的额定功率完全可以小于通电时耗用功率。
西门子选型手册中给出的制动电阻的功率不能满足现场工况时，可以由公式（1）来计算得出：式中 PB0——制动电阻的最大功率。
式中 UD——直流回路电压，一般取 760V。
式中 RB——制动电阻的阻值。
RB 制动电阻的阻值可以从手册中查到，由变频器决定。
制动电阻的功率 PB0 安照公式（1）进行计算，当计算过程中所得的制动电阻的最大功率超过变频器额度功率时，以变频器的额定功率作为制动电阻的最大功率，这样选取的电阻可以长期接入电路工作。
但实际工况中制动电阻工作的的时间是短暂的，其实际功率值可以比耗用功率值小。
因此，决定制动电阻功率的原则是，在电阻的温升不超过其额定温升的前提下，应尽量减小其功率值。
实际选取时，制动电阻的功率按照公式（2）计算。
式中γB 为外接制动电阻功率的修正系数。
制动电阻功率修正系数的确定（1）不频繁制动的负载。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变频器制动电阻设计计算两种方法汇编
变频器制动电阻设计计算方法一(简单计算）
1、首先依据电动机大小确定变频器的功率大小；
2、制动单元功率的选择一般是变频器的功率大小的（1～2）倍；
3、制动电阻值大小选择公式700/电动机功率KW（采用多个制动单元并联运行时，每个制动单元所配置的电阻器阻值不小于700/电动机功率KW；最小电阻值要按照有关配置表查得）；
4、制动电阻器功率大于电动机功率KW/2。
（按照公式Pb=8Q*v*η）
5、制动电阻器箱数粗略计算为：电动机功率（KW）/11.2(取整数上限值).
变频器制动电阻设计计算方法二
制动单元与制动电阻的选配
1、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；
2、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。
3、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
4、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%
5、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）
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100%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＝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
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＝1.4
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）＝1000×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×0.7×Kc×1.4
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。