变频器刹车电阻的计算方法是什么？

摘要： 变频器刹车电阻的计算方法一、概述在现代工业应用中，变频器被广泛应用于电机的速度控制，当电机需要快速减速或停止时，会产生大量的再生能量，这些能量必须通过某种方式消耗掉，否则会导致直流...

变频器刹车电阻的计算方法

一、概述

在现代工业应用中，变频器被广泛应用于电机的速度控制，当电机需要快速减速或停止时，会产生大量的再生能量，这些能量必须通过某种方式消耗掉，否则会导致直流母线电压升高，影响系统的正常运行，这时，刹车电阻就发挥了重要作用。

二、刹车电阻的基本概念

刹车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；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，具有极强的耐振性、耐气候性和长期稳定性。

三、刹车电阻的计算方法

1、制动使用率ED%

制动使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2，其计算公式为：

\[

ED\% = \left( \frac{T1}{T2} \right) \times 100\%

\]

T1为制动时间，T2为刹车周期，制动使用率主要用于确定制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量。

2、制动电阻阻值的计算

制动电阻的粗略计算可以基于电动机额定电流的一半来进行，实践证明，当放电电流等于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相同的制动转矩，制动电阻的阻值可以通过以下公式进行估算：

\[

R_{min} = \frac{U_{B}}{I_{C}}

\]

U_B为直流母线电压基准值，I_C为晶体管的最大允许电流。

3、制动电阻功率的计算

制动电阻的耗用功率可以通过以下公式进行计算：

\[

P_{R} = \frac{U_{DC}^2}{R_{BR}}

\]

U_DC为直流母线电压，R_BR为制动电阻的阻值。

4、实际应用中的考虑

在实际选择制动电阻时，除了上述计算外，还需要考虑现场的具体情况进行适当的调整，对于频繁制动的应用场合（如1分钟5次以上），制动电阻的功率应适当增加至电机功率的15%；对于长时间制动的应用场合（如每次4分钟以上），制动电阻的功率应增加至电机功率的20%。

四、注意事项

在选择和使用刹车电阻时，需要注意其距离变频器的距离不可太长，一般长度应控制在3米以内，否则会因线间分布电感的存在而削弱制动效果。

对于一台变频器拖动多台电动机的情况，计算比较复杂，但也可参照上述方法进行计算。

五、归纳

刹车电阻在变频器系统中扮演着至关重要的角色，它不仅能够有效地消耗电动机的再生能量，还能保护系统免受过电压的影响，通过合理的计算和选择，可以确保系统的稳定运行和安全性。

六、相关问答FAQs

问：如何根据电机功率选择合适的制动电阻？

答：可以根据电机的额定功率和上述提供的公式进行计算，首先确定电机的额定电流和直流母线电压，然后利用公式计算出制动电阻的阻值和功率，在选择时，还需要考虑制动使用率和现场的具体情况进行适当的调整。

问：制动电阻的阻值和功率是否越大越好？

答：不是，虽然增大制动电阻的阻值和功率可以提高制动效果，但也会增加成本和体积，在选择时需要根据实际情况进行综合考虑，既要保证制动效果又要兼顾经济性和实用性。