一、制动电阻底子界说
1、概念:
制动电阻，是波纹电阻的一种，重要用于变频器控制电机快速停车的机器体系中，资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斲丧的载体，它包罗电阻阻值和功率容量两个紧张的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：波纹电阻采取外貌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，有效掩护电阻丝不被老化，延伸利用寿命，台达原厂设置的就是如许的电阻；铝合金电阻易精密安装、易附加散热器，外型雅观，高散热性的铝合金外盒全包封布局，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳固性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形雅观，广泛应用于高度恶劣工业环境利用。
2、构件：
①.陶瓷管：是合金电阻丝的骨架，同时具有散热器的功效；
②.合金电阻丝：扁带波浪外形，缠绕在陶瓷管外貌上，负责将电机的再生电能转化为热能；
③.涂层：涂在合金电阻丝的外貌上，具有耐高温的特性，功用是阻燃。
3、功能：
①、掩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，假如不及时斲丧掉这部分再生电能，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，则会侵害变频器；制动电阻的出现，很好的办理了这个题目，掩护变频器不受电机再生电能的危害。
②、包管电电源网络的安稳运行
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，如许再生电能就不会反馈到电源电网络中，不会造成电网电压颠簸，从而起到了包管电源网络的安稳运行的作用。
二、制动电阻阻值的选择
1、底子概念:
制动电阻的选择除受到变频器专用型能耗制动单位最大答应电流的限定外，与制动单位也并无明白的对应关系，其阻值重要根据所需制动转矩的巨细选择，
功率根据电阻的阻值和利用率确定。制动电阻阻值的选定有一个不可违背的原则：应包管流过制动电阻的电流IC小于制动单位的答应最大电流输出本领，即：R800/Ic
此中：800——变频器直流侧所大概出现的最大直流电压。
Ic——制动单位的最大答应电流。
为充实利用所选用的变频器专用型能耗制动单位的容量，通常制动电阻阻值的选取以靠近上式盘算的最小值为最经济、同时还可得到最大的制动转矩，然而这必要较大的制动电阻功率。在某些环境下，并不必要很大的制动转矩，此时比力经济的办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，从而镌汰购买制动电阻所需的费用，如许的代价是制动单位的容量没有得到充实利用。
2、制动电阻电阻功率盘算底子:
在选定了制动电阻的阻值以后，应该确定制动电阻的功率值，制动电阻功率的选取相对比力繁琐，它与很多因素有关。制动电阻斲丧的瞬时功率按下式盘算：
P瞬=7002/R
按上式盘算得到的制动电阻功率值是制动电阻可以长期不停止的工作可以耗散的功率数值，然而制动电阻并非是不停止的工作，这种选取存在很大的浪费，在本产物中，可以选择制动电阻的利用率，它规定了制动电阻的短时工作比率。制动电阻实际斲丧的功率按下式盘算：
P额=7002/R×rB%rB%：制动电阻利用率。
实际利用中，可以按照上式选择制动电阻功率，也可以根据所选取的制动电阻阻值和功率，反过来盘算制动电阻所可以或许遭受的利用率，从而精确设置，克制制动电阻过热而破坏。
3、制动电阻利用率确定:
制动电阻利用率规定了制动电阻的利用服从，以克制制动电阻过热而破坏，它会影响制动单位的制动结果。
制动电阻的利用率设置越低，电阻的发热程度越小，电阻上斲丧的能量越少，制动结果越差。同时，制动单位的容量也没有得到充实利用。
理论上讲，制动电阻利用率为100%时，对制动单位容量的利用最充实，制动结果也最显着，然而这必要较大的制动电阻功率的代价，利用者应综合思量。
在制动电阻阻值和功率都已经确定的条件下，对于减速较慢的大惯性负载，选取较低的电阻利用率会取得较好的结果。对于必要快速停机的负载，宜选取较大制动电阻利用率。
3、制动电阻的降额选择:
按照上述方法盘算得到的制动电阻功率是充足的，根据负载性子的差别，还可以进一步降额选择。
①、非重复制动
所谓非重复制动，是指拖动体系在一个相称长的时间内只有一次减速制动过程，因此制动电阻在该段时间内只有一次斲丧能量的过程，制动电阻的功率也因此可以进一步减小，减小的幅度决定于制动电阻的耐打击本领和单次减速制动的动作时间。
不思量制动电阻耐打击本领的因素，在非重复制动体系中，制动电阻的功率降额与单次减速制动时间的关系见《图：制动电阻降额功率与单次制动时间的关系图》；
可见，在制动时间小于10S的环境下，制动电阻的功率可选择到降额到20%以下。
②、重复制动
有些机器是必要反复制动的，如起重机器和龙门刨床等，在重复制动且制动时间较短的环境下，制动电阻的选勤奋率P选用与制动占空比（每次制动时间tb与每两次制动之间的时间隔断tc之比tb/tc）有近似线性关系。制动占空比越小，制动电阻功率的降额利用的幅度越大（P选用/P额越小）。通过《图：制动电阻功率与制动占空比的关系图》可相识这种对应关系。
【留意】当制动时间较长且反复制动的环境下，制动电阻功率的选择应思量留有肯定的余量。
三、制动电阻电阻功率盘算
根本概念:
如今市场上变频器的制动方法大抵有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。
如今关于制动电阻的盘算方法有很多种，从工程的角度来讲要正确的盘算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，重要是部分参数无法正确丈量。如今通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的盘算方法各有差别，因此盘算的结果不大同等。
1、刹车利用率ED%：
制动利用率ED%,也就是台达阐明书中的刹车利用率ED%。刹车利用率ED%界说为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车利用率重要是为了能让制动单位和刹车电阻有充实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，制动转矩亦随之镌汰。
刹车利用率ED%=制动时间/刹车周期=T1/T2*100%。（图1）
如今用一个例子来阐明制动利用率的概念：10％的制动频率可以如许明白，假如制动电阻在10秒钟可以或许斲丧掉100％的功率，那么制动电阻至少必要90秒才华把产生的热量散掉。
2、制动单位动作电压准位：
当直流母线电压大于便是制动电压准位（甄别阈值）时，刹车单位动作举行能量斲丧。变频制动电压准位如表1所示（示例）。
表一：电源电压的选择与PN直流电压的动作标准
230V级
AC电源电压
制动开始电压
+（P）、—（N）母线DC电压
460V级
AC电源电压
制动开始电压
+（P）、—（N）母线DC电压
190Vac
330Vac
380Vac
660Vac
200Vac
345Vac
400Vac
690Vac
210Vac
360Vac
415Vac
720Vac
220Vac
380Vac
440Vac
760Vac
230Vac
400Vac
460Vac
800Vac
240Vac
415Vac
480Vac
830Vac
容许输入电源有±10%的变动
3、制动电阻计划：
①、工程计划。
实践证明，当放电电流便是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雷同的制动转矩了，因此制动电阻的大抵盘算是：
此中：
UD──制动电压准位
IMN──电机的额定电流
为了包管变频器不受破坏，逼迫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。选择制动电阻的阻值时，不能小于该阻值。
根据以上所叙，制动电阻的阻值的选择范围为：
制动电阻的耗勤奋率当制动电阻在直流电压为的电路工作时，其斲丧的功率为：
耗勤奋率的寄义：假如电阻的功率按照此数值选择的话，该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
现场中利用的电阻功率重要取决于刹车利用率ED%。由于体系的举行制动时间比力短，在短时间内，制动电阻的温升不敷以到达稳固温升。因此，决定制动电阻容量的原则是，在制动电阻的温升不高出其答应数值（即额定温升）的条件下，应只管减小容量，大抵算法如下：
λ为制动电阻的降额系数
RB为实际的选用电阻阻值
PB为制动电阻的功率
②、计划举例
根据以上的公式我们可以大抵的推算出来我们必要的制动电阻的阻值和功率。以台达VFD075F43A变频器驱动7.5KW的电机作为例来阐明，7.5KW电机额定电流是18A,输入电压AC460，则有：
欧
欧
因此制动电阻的阻值取值范围：
44.4＜R≤88.9
选择电阻阻值要选择市场上可以或许买到的型号和功率段为宜，选择阻值75欧。
716KW
根据实际的环境可以在盘算的数值功率上得当的扩大。
其他方面资料
1、根本概念:
制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式斲丧的载体，它包罗电阻阻值和功率容量两个紧张的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采取外貌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，有效掩护电阻丝不被老化，延伸利用寿命；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利用，易精密安装、易附加散热器，外型雅观。
2、制动过程：
A、当电机在外力作用下减速、反转时(包罗被拖动)，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位开的状态时，制动单位的功率管导通，电流流过制动电阻；
C、制动电阻斲丧电能为热能，电机的转速低落，母线电压也低落；
D、母线电压降至制动单位要关断的值，制动单位的功率管克制，制动电阻无电流流过；
E、采样母线电压值，制动单位重复ON/OFF过程，均衡母线电压，使体系正常运行。
3、制动单位与制动电阻的选配：
A、起首估算出制动转矩
={(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)*(制动前速率-制动后速率)}/375*减速时间-负载转矩
一样平常环境下，在举行电机制动时，电机内部存在肯定的斲丧，约为额定转矩的18%-22%左右，因此盘算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；
B、接着盘算制动电阻的阻值
=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)
在制动单位工作过程中，直流母线的电压的起落取决于常数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。这里制动单位动作电压值一样平常为710V。
C、然后举行制动单位的选择
在举行制动单位的选择时，制动单位的工作最大电流是选择的唯一依据，其盘算公式如下：
制动电流刹时值=制动单位直流母线电压值/制动电阻值
D、末了盘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能指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的斲丧功率，一样平常可用下式求得：制动电阻标称功率=制动电阻降额系数X制动期间均匀斲丧功率X制动利用率%
4、制动特点：
能耗制动(电阻制动)的长处是构造简单，缺点是运行服从低落，特别是在频仍制动时将要斲丧大量的能量，且制动电阻的容量将增大
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