1.5KW变频器配套制动电阻
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
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。
变频器制动电阻的作用是什么
变频器制动电阻开路会影响变频器的被驱动机械负载的制动。
因为制动电阻开路了，此时加载在制动电阻器两端的电能无法被释放，相当于没有这个制动功能了。
这里简单介绍一下变频器制动电阻的作用，制动电阻器也俗称刹车电阻器。
变频器的制动电阻有什么作用？变频器带动的电机在停机时，拖动的电机由于惯性作用不能及时停止转动，此时电机就相当于一个发电机，而发电机产生的电能会施加到变频器内部的模块上，将对变频器的模块造成损伤或者损毁，制动电阻就是用来消耗这部分电能的。
正常情况下，变频器输出功率在7.5KVA以下的，制动电阻都是安装在变频器内部（内置）；功率大于7.5KVA的变频器，制动电阻基本都是外置的。
例如，台达变频器几百瓦的制动电阻也需要外置。
变频器制动电阻是要根据输出功率、制动时间与制动次数来选择的。
其中包括制动电阻的电阻值与制动电阻的功率；例如5.5KVA变频器外置制动电阻要求其电阻值为≥22Ω，但制动电阻的功率在800W（瓦），这样大功率电阻体积大，并且它工作时会产生大量的热能，故它不能直接接在变频器旁边，安装它时充分考虑它的发热量而远离变频器。
如果是55KVA变频器，其制动电阻的功率为5.5KW×2的两支电阻器串联组成，这样它的功率就是11KW了，并且推荐制动电阻器的电阻值≥5Ω×2。
它还需要用专业散热的轴流风机进行强制散热，且它两端的连接导线都是耐温导线。
三相变频器主回路接线端子即功能见下图所示。
一般PB与（+）是外接制动电阻的接线端子，连接制动电阻，没有正负极之分，用导线截面积足够导线接在它们之间两点之上即可。
另外需要针对制动电阻，进入功能码来设置直流制动时间，停机直流制动等待时间。
一般制动电阻开路是在选择制动电阻的功率偏小，加上制动电阻的散热不好造成的。
制动电阻在制动时，电机的再生能量几乎全部消耗在制动电阻上，这里推荐一个计算公式：U×U/R=Pb，U为系统稳定制动的电压，（不同的系统U值不一样，380Vac系统一般取700V），Pb为制动电阻器的功率。
变频器为什么要连接制动电阻
变频器为什么要连接制动电阻从变频器的工作原理可知，改变电机工作电源频率需要经过整流-->逆变的过程，制动电阻就处在整流后的位置，见下图⑧和⑨之间的电阻：那么制动电阻是起什么作用呢？下图示例中：当电机处在减速阶段时，电机开始向变频器反馈能量，即P-brake；然后直流侧电压开始升高，当电压升高到一定阈值后，制动斩波器(BRC)处于ON的状态，此时反馈的能量开始释放到制动电阻上，即Pv由于多余的能量通过制动电阻以热能的形式消耗掉，因此直流侧电压开始降低，当降低到一定阈值后，制动斩波器(BRC)处于OFF的状态，制动电阻不再工作。
以上就是制动电阻工作的原理及流程。
一般情况下，由于各厂家的设计理念不同，直流侧的电容在设计上可能存在差异。
有些产品电容大，在工作时，能够吸收较多的能量，当工况不十分严苛时，可能就不需要制动电阻也能正常工作。
有些产品电容小，无法吸收反馈能量，此时加制动电阻就十分必要的，像SEW的MDX61B或者MC07B不加制动电阻时，如果报警F04或者F07，很有可能就是因为没有制动电阻的原因。
制动电阻的作用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、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。
变频器配制动电阻，主要是想通过制动电阻来消耗掉直流母线电容上的一部分能量，避免电容的电压过高。
理论上如果电容存储的能量多，可以用来释放出来驱动电机，避免能量浪费，但是电容的容量有限，而电容的耐压也是有限的，当母线电容的电压高到一定程度，就可能会损坏电容了，有些还可能损坏IGBT，所以需要及时通过制动电阻来释放电，这种释放，是白白浪费掉的，是一种没有办法的做法。
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。
15KW变频器配套制动电阻
1.5KW变频器配套制动电阻壹，1.5KW变频器配套波纹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1000W波纹电阻就投入运行，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。
波纹电阻型号贰，1.5KW变频器配套波纹电阻结构由三部分组成采用陶瓷管作为骨架，用制作成波纹状合金电阻丝均匀地绕制在骨架上，表面有耐高温的绝缘涂料，安装方便，具有良好散热能力，可用于变频器制动，伺服系统，电源灯电器。
✧陶瓷管是合金电阻丝的骨架，同时具有散热器的功效；✧合金电阻扁带波浪形状，缠绕在陶瓷管表面上，负责将电机的再生电能转化为热能；✧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。
该1000W波纹电阻采用特制波状扁丝绕制，结合紧密，散热量好，并且工作时无噪音、无干扰、不产生对人有害磁场。
生产是有严格工艺要求。
表面立式波纹有利于散热减少寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被氧化，延长使用寿命。
广泛运用于变频器、电梯、起重机、轧机、拉丝机、离心机、负载试验。
参，1.5KW变频器配套波纹电阻波纹电阻外形图1000W波纹电阻常用规格肆，波纹电阻如何保护变频器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；1000W 波纹电阻的应用，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1000W波纹电阻保证电源电网络1000W波纹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。
制动电阻选型
30KW CDBR4045 16.5Ω 10KW 150
37KW CDBR4030*2 13Ω 15KW 150
45KW CDBR4030*2 10.8Ω 20KW 150
55KW CDBR4045*2 9Ω 20KW 150
75KW CDBR4045*2 6.6Ω 30KW 150
160KW CDBR4220 4.2Ω 40KW 110
185KW CDBR4220 3.6Ω 45KW 110
200KW CDBR4220 3.3Ω 50KW 110
220KW CDBR4220 3Ω 55KW 110
250KW CDBR4220*2 2.6Ω 60KW 110
280KW CDBR4220*2 2.3Ω 70KW 110
220KW CDBR4220*2 2.25Ω 100KW 150
250KW CDBR4220*2 1.95Ω 120KW 150
280KW CDBR4220*2 1.75Ω 120KW 150
315KW CDBR4220*2 1.55Ω 140KW 150
400KW CDBR4220*3 1.2150KW 190
400KW CDBR4220*3 0.95Ω 200KW 190
第二种情况：是典型的位能性负载，在起重和电梯等工况下。并且运行周期在2min以内的工作情况的选配。这种选配也是我们经常用到的1/2配制。这配制的制动功率会比前一个工况的小。所以，K的系数会取大一点，这时候为1.5。
变频器 功 率 制 动 单 元 电 阻 阻 值 电阻功率 (周期为120S) 平 均 制 动 转 矩 %
台安 S310 系列 220V 级 0.4~1.5kW (0.88~2.9kVA) 变频器使用手册说
微处理机控制I G B T推动交流电机驱动器使用手册S310系列220V级0.4~1.5kW(0.88~2.9kVA)地址:江苏省无锡国家高新技术产业开发区65-C号电话**************(代表号)传真**************S310使用手册目录第零章前言0.1 前言0.2 产品检查第一章安全注意事项1.1 使用时的注意事项1.1.1 送电前1.1.2 送电中1.1.3 运转前1.1.4 运转中1.1.5 检查保养时第二章型号说明第三章使用环境及安装3.1 使用环境3.2 使用环境的注意事项3.3 电磁接触器及电线规格3.3.1 配线应注意事项3.3.2无熔线断路器 / 电磁接触器3.3.3 外围设备的应用及注意事项3.4 规格3.4.1 产品个别规格3.4.2 产品共通规格3.5 S310配线图3.6 变频器端子说明3.7 外型尺寸图第四章软件索引4.1 按键面板使用说明4.2 参数一览表4.3 参数功能说明第五章故障排除及保养5.1故障指示及对策5.1.1 故障指示及对策5.1.2 特殊情况说明5.1.3 按键操作错误说明5.1.4 变频器本体指示灯说明5.2 一般故障检查方法5.3 故障品简单排除步骤0-10-1 1-1 1-1 1-1 1-1 1-1 1-2 1-2 2-1 3-1 3-1 3-2 3-3 3-33-8 3-8 3-8 3-10 3-11 3-13 4-1 4-14-10 5-1 5-1 5-1 5-2 5-25-3 5-4 4-3 3-4 3-5 5-2 0-15.4 日常检查与定期检查5.5 保养与检查第六章外围组件6.1 输入侧交流电抗器规格及制动电阻6.2 操作面板尺寸图及延长线附录一 S310变频器参数设定表附录二 S310变频器MODBUS通信协议附录三 S312机种参数说明附录四 S313机种参数说明附录五 S315机种参数说明附录六 S317机种参数说明5-10 5-11 6-1 6-1 6-1第零章 前言0.1前言为了充分地发挥本变频器的功能及确保使用者的安全，请详阅本操作手册。
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1.5KW变频器配套制动电阻
壹，1.5KW变频器配套波纹电阻的作用
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1000W波纹电阻就投入运行，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。
波纹电阻型号
阻值客户自选
功率 60W
波纹电阻型号
1.5KW变频器配套波纹电阻参数表
贰，1.5KW变频器配套波纹电阻结构由三部分组成
采用陶瓷管作为骨架，用制作成波纹状合金电阻丝均匀地绕制在骨架上，表面有耐高温的绝缘涂料，安装方便，具有良好散热能力，可用于变频器制动，伺服系统，电源灯电器。
✧陶瓷管是合金电阻丝的骨架，同时具有散热器的功效；
✧合金电阻扁带波浪形状，缠绕在陶瓷管表面上，负责将电机的
再生电能转化为热能；
✧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。
该1000W波纹电阻采用特制波状扁丝绕制，结合紧密，散热量好，并且工作时无噪音、无干扰、不产生对人有害磁场。
生产是有严格工艺要求。
表面立式波纹有利于散热减少寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被氧化，延长使用寿命。
广泛运用于变频器、电梯、起重机、轧机、拉丝机、离心机、负载试验。
参，1.5KW变频器配套波纹电阻波纹电阻外形图
1000W波纹电阻常用规格
序
产品名称规格（W) 外形尺寸(长*宽*高mm) 安装尺寸(长mm) 号
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；1000W波纹电阻的应用，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
1000W波纹电阻保证电源电网络
1000W波纹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。
伍，波纹电阻阻值选择
1000W波纹电阻的选择除受到变频器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。
1000W波纹电阻阻值的选定有一个不可违背的原则：应保证流过1000W波纹电阻的电流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制动单元的容量，通常1000W波纹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1000W波纹电阻功率。
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1000W波纹电阻阻值、也因此可以减小1000W波纹电阻的功率，从而减少购买1000W波纹电阻所需的费用，这样的代价是制动单元的容量没有得到充分利用。
1000W波纹电阻使用率规定了1000W波纹电阻的使用效率，以避免1000W波纹电阻过热而损坏，它会影响制动单元的制动效果。
1000W 波纹电阻的使用率设置越低，电阻的发热程度越小，电阻上消耗的能量越少，制动效果越差。
同时，制动单元的容量也没有得到充分利用。
理论上讲，1000W波纹电阻使用率为100%时，对制动单元容量的利用最充分，制动效果也最明显，然而这需要较大的1000W波纹电阻功率的代价，使用者应综合考虑。
在1000W波纹电阻阻值和功率都已经确定的前提下，对于减速较慢的大惯性负载，选取较低的电阻使用率会取得较好的效果。
对于需要快速停机的负载，宜选取较大
1000W波纹电阻使用率。
一、能耗制动过程
1、制动概况
从高速到低速（零速）----这时电气的频率变化很快，但电动机的转子带着负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就产生反电势E>U（端电压）电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来,但由于通常变频器是交—直---交主电力,AC/DC整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去，结果造成主电路电容器二端电压升高，称泵升电压，当超过设定上限值电压700V时，制动回路导通，这就是制动单元的工作过程，1000W波纹电阻流过电源，从而将动能变热能消耗,电压随之下降，待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控，制动力矩有波动，制动时间是可人为设定的.
2、1000W波纹电阻技术性能
制动方式自动电压跟踪方式
反映时间 1ms以下有多种噪声
电网电压 300-460V，45-66Hz
动作电压 700V直流，误差2V
滞环电压 20V
制动力巨通常130% ,最大150%
保护过热，过电流，短路
滤波器有噪声滤波器
防护等级 IPOO
3、1000W波纹电阻计算方法:
制动力矩 1000W波纹电阻
92% R=780/电动机KW
100% R=700/电动机KW
110% R=650/电动机KW
120% 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1000W波纹电阻的;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.
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。