为什么有的变频器负载需要加制动电阻?能举例说明吗?

不著与相


诚邀

答:一般在大惯量负载及频繁启停(制动)、快速减速的场合都需要加装制动单元和制动电阻。目的是将制动过程中产生多余的电能通过电阻能消耗掉。因为如果不消耗掉多余的电能变频器会报过压等故障。(当然也可以加装能量回馈单元(或者选择四象限变频器),这样可以将多余的电能回馈到电网上去,当然这个成品比较高,故而一般选择加装制动单元和制动电阻。)

基本厂家18.5KW以下不需加装制动单元,只加制动电阻就可以了。因为18.5KW以下变频器厂家已经内置了制动单元。18.5KW以上需要同时加装制动单元和制动电阻。

举例说明:

1:频繁启停场合:印刷机械(需频繁正反转操作)

2:快速制动场合:电梯设备,起重设备,车床

3:大惯量负载场合:球磨机设备等。

制动单元,制动电阻的接线方式及电阻值的选型,参考下图即可。


电阻值选型:


工控姚


为什么有的变频器负载需要加制动电阻?

制动电阻用来干什么的?制动电阻为了防止直流电压过高,将直流电路中多余的电能通过制动电阻转换为热能从而散发出去,这就是制动电阻的作用。

为什么要用制动电阻,这要从制动转矩说起。

制动转矩如何产生?若电机的转子转速超过旋转磁场转速,此时的电机相当于发电机,那么所产生的电磁转矩将变为制动转矩。这里的旋转磁场转速也就是同步转速。

例如电机正常运行时,其转子转速是低于同步转速的,转子绕组切割磁力线方向磁场旋转方向相反,转差方向也与磁场旋转方向相反。假如把电机运行频率降低,当频率降低的瞬间,同步转速立刻下降,但是由于拖地系统的惯性的缘故,电机的转子转速不能立刻下降,导致电机转子转速大于同步转速,使得转子绕组切割磁力线方向与原来相反,从而使转子绕组中感应电动势和感应电流方向及产生的电磁转矩方向都和原来相反,导致电机处于发电机状态,所以产生的电磁转矩将变为制动转矩。

既然使得电机变成发电机,对变频器有何影响?


当电机处于发电机状态则发出电流,经过变频器的逆变桥的反并联二极管进行全波整流,然后向滤波电容器进行充电,使直流电路电压升高。当直流电路的电压升高到一定限制时,变频器因素过电压而跳闸,那么变频器的逆变桥将会即可封锁死,使得电机处于自由制动状态。

因此为了电机不处于自由制动状态,那么必须配置制动电阻来消耗直流电路中多余的能量,通过其来转化为热能散发掉。综上所述。要用制动电阻来解决问题的负载都是大功率负载,主要是大功率负载的惯性因素所导致的。


工业自动化小白


为什么有的变频器负载需要加制动电阻?能举例说明吗?

答:这里涉及到制动单元的外接制动电阻的选择问题;

对于提升负载、频繁启停及快速制动的场合,例如电梯、收放卷机、离心机等,需要配置制动电阻,这样可将电动机在负载下降及制动过程中产生的电能通过调速系统中的制动电阻或制动单元消耗掉(称为能耗制动)。


制动单元的功能是当直流回路电压超过规定的限值(如660V或:710V)时,接通耗能电路,使直流回路通过制动电阻以热能方式释放能量。制动单元作为接通制动电阻的“开关”,由功率管、电压采样比较电路和驱动电路等组成。

对于7.5kW及以下的小容量变频器,一般在其制动单元中随机出厂装有制动电阻;对于7.5kW以上的变频器,则必须通过计算,选择合适的制动电阻。

① 制动电阻阻值的选择

根据各说明书提供的数据统计结果,制动电阻的阻值粗略估算如下。当通过制动电阻的电流等于电动机额定电流的50%时,所得到的制动转矩约等于电动机的额定转矩,用公式表达如下:

Ib=Udh/Rb=0.5 Ied

Rb=2Udh/Ied

Tb≈Ted

式中Ib为通过制动电阻的电流,A;

Udh为直流电压上限值,V;

Rb为制动电阻的阻值,Ω;

led为电动机额定电流,A;

Tb为制动转矩,N.m;

Ted为电动机额定转矩,N.m

通常取Tb=(0.8~2.0)Ted,所以制动电阻的取值范围为

Rb=2.5Udh/Ied≈Udh/Ied

由此可见,所选取制动电阻的阻值并不是很严格。

②制动电阻容量的选择

当制动电阻接入电路时,它所消耗的电功率为Pbo=U²dh/Rb 式中Pbo为制动电阻接入电路时消耗的功率,KW。

由于制动电阻常常是断续工作的,因此实际容量可按照下式修正:Pb=αPbo 式中的α为修正系数,当Ped≦18.5kw时,α=0.11~0.3,当Ped≥22kw时,α=0.25~0.40选取即可。

下图所示为部分变频器生产厂家提供的制动电阻的阻值与容量。

制动电阻的选择,需要根据实际应用系统中电机发电的功率来确定,它与系统惯性、减速时间、位能负载的能量等都有关系,所以说在设置上要详细了解自己所使用的变频器功能码及系列参数设置范围;另外一定要注意制动电阻器的接入端子与制动电阻的散热方式。

以上为个人经验之谈,仅供提问者和头条上有类似需要了解的阅读者们参考。希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.5.3日于上海


知足常乐98954541


惯性大,需要短时间内停止的负载需要加装制动电阻


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