變頻器制動(dòng)電阻介紹及阻值和功率計算方法

1 引言
　　
目前市場(chǎng)上變頻器的制動(dòng)方法大致有三種：能耗制動(dòng)，直流制動(dòng)，回饋（再生）制動(dòng)。

目前關(guān)于制動(dòng)電阻的計算方法有很多種，從工程的角度來(lái)講要精確的計算制動(dòng)電阻的阻值和功率在實(shí)際應用過(guò)程中不是很實(shí)際，主要是部分參數無(wú)法精確測量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一個(gè)廠(chǎng)家的計算方法各有不同，因此計算的結果不大一致?！　?br />2 制動(dòng)電阻的介紹
　　
制動(dòng)電阻是用于將電動(dòng)機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量?jì)蓚€(gè)重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無(wú)機涂層，有效保護電阻絲不被老化，延長(cháng)使用壽命，臺達原廠(chǎng)配置的就是這樣的電阻；鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀(guān)，高散熱性的鋁合金外盒全包封結構，具有極強的耐振性，耐氣候性和長(cháng)期穩定性；體積小、功率大，安裝方便穩固，外形美觀(guān)，廣泛應用于高度惡劣工業(yè)環(huán)境使用。
　　
3 制動(dòng)電阻的阻值和功率計算
　　
3.1剎車(chē)使用率ED%
　　
制動(dòng)使用率ED%,也就是臺達說(shuō)明書(shū)中的剎車(chē)使用率ED%。剎車(chē)使用率ED%定義為減速時(shí)間T1除以減速的周期T2,制動(dòng)剎車(chē)使用率主要是為了能讓制動(dòng)單元和剎車(chē)電阻有充分的時(shí)間來(lái)散除因制動(dòng)而產(chǎn)生的熱量；當剎車(chē)電阻發(fā)熱時(shí)，電阻值將會(huì )隨溫度的上升而變高，制動(dòng)轉矩亦隨之減少。剎車(chē)使用率ED%=制動(dòng)時(shí)間/剎車(chē)周期=T1/T2*100%。（圖1）
　　

　　圖1剎車(chē)使用率ED%定義
　　
現在用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明制動(dòng)使用率的概念：10％的制動(dòng)頻率可以這樣理解，如果制動(dòng)電阻在10秒鐘能夠消耗掉100％的功率，那么制動(dòng)電阻至少需要90秒才能把產(chǎn)生的熱量散掉。
　　
3.2制動(dòng)單元動(dòng)作電壓準位
　　
當直流母線(xiàn)電壓大于等于制動(dòng)電壓準位（甄別閾值）時(shí)，剎車(chē)單元動(dòng)作進(jìn)行能量消耗。臺達制動(dòng)電壓準位如表1所示。
　　

3.3制動(dòng)電阻設計
　　
（1）工程設計。實(shí)踐證明，當放電電流等于電動(dòng)機額定電流的一半時(shí)，就可以得到與電動(dòng)機的額定轉矩相同的制動(dòng)轉矩了，因此制動(dòng)電阻的粗略計算是：

其中：
　　 制動(dòng)電壓準位
　　 電機的額定電流
　　
為了保證變頻器不受損壞，強制限定當流過(guò)制動(dòng)電阻的電流為額定電流時(shí)的電阻數值為制動(dòng)電阻的最小數值。選擇制動(dòng)電阻的阻值時(shí)，不能小于該阻值。

根據以上所敘，制動(dòng)電阻的阻值的選擇范圍為：

制動(dòng)電阻的耗用功率 當制動(dòng)電阻在直流電壓為的電路工作時(shí)，其消耗的功率為：

　　
耗用功率的含義：如果電阻的功率按照此數值選擇的話(huà)，該電阻可以長(cháng)時(shí)間的接入在電路里工作。
　　
現場(chǎng)中使用的電阻功率主要取決于剎車(chē)使用率ED%。因為系統的進(jìn)行制動(dòng)時(shí)間比較短，在短時(shí)間內，制動(dòng)電阻的溫升不足以達到穩定溫升。因此，決定制動(dòng)電阻容量的原則是，在制動(dòng)電阻的溫升不超過(guò)其允許數值（即額定溫升）的前提下，應盡量減小容量，粗略算法如下：