一、制动电阻基础定义 制动电阻,是波纹电阻的一种,主要用于变频器控制电机快速停车的机械系统中,帮助电机将其因快速停车所产生的再生电能转化为热能。 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,台达原厂配置的就是这样的电阻;铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器,外型美观,高散热性的铝合金外盒全包封结构,具有***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。 2、构件: 陶 瓷 管:是合金电阻丝的骨架,同时具有散热器的功效; 合金电阻丝: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。 3、功能: 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。 ***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***电源网络的平稳运行的作用。 三、其他方面资料 1、基本概念: 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、制动过程: 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。 3、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 4、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
1、概念:
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,制动单元的工作电流是选择的依据,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、***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%