【制动电阻常识】制动单元和制动电阻在变频器系统中的应用(下)

      上篇文章《制动单元和制动电阻在变频器系统中的应用(上)》我们探讨了制动单元和制动电阻的含义、作用及其制动过程，下面我们接着谈谈制动单元和制动电阻的设计计算。   

     四、制动单元和制动电阻的设计计算
     1、设计计算   
     （1）首先估算出制动转矩 　　
     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 　　
     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 　　
      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690V。
 
      （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，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
 
      （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%

       2、有关说明书的制动电阻值 　　
      变频器说明书中的制动电阻数据只是一个参考数据。因为在提供制动电阻数据时，要受到两个因素的制约：A、负载的惯性大小和工况是千差万别的，实际上不存在一个可用于各种情况的制动电阻值及其容量；B、变频器生产厂为了减少制动电阻的档次，常常对若干种不同容量的电动机提供相同阻值和容量的制动电阻。例如，艾默生TD3000系列变频器说明书中，对于配用电动机容量为22 kW、30 kW 和37kW 的变频器，所提供的制动电阻规格，都是3 kW、20 Ω。因此，所提供的规格不可能对所有变频器都是最佳的。 　　
   
      所以，在选择制动电阻时，不应该盲目地按说明书选。而应注意根据生产机械的具体情况进行调整。调整的基本规律是：负载的惯性大，则制动电阻值应适当减小；制动时间较长或制动比较频繁者，应适当加大制动电阻的容量。

      3、此外，有关制动单元和制动电阻的设计计算因切入点不同会有不同的计算方式，如上的设计计算也只是众多方法中的一种，不管利用那种计算方式对制动单元和制动电阻的匹配计算都应该从工程的角度来考虑，需要结合现场的实际工况进行合理的设计，最终形成一个经济适用的选型方案。我们常州博邦电气在制动单元和制动电阻的设计选型方面有着多年的经验，研制的制动单元和制动电阻兼容、匹配各大品牌变频器，在多种场合都有很好的应用。

      五、结束语
      变频器已广泛应用在三相交流电动机调速控制中，制动单元和制动电阻作为其附属设备起相当重要的作用。制动单元和制动电阻在变频能耗制动的场合应用广泛，并且还能满足大位能负载（如起重机、升降机）下放时的平稳、快速制动的要求。国产制动单元和制动电阻的制作工艺完备，质量良好，造价低廉，值得推广应用。
 
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