制动电阻知识归纳总结.docx

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1、制动电阻知识归纳总结制动电阻是用于将变频器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;体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。组成部分陶瓷管：是合金电阻丝的骨架，同时具有散热器的功效合金电阻丝：扁带波浪形状，缠绕在陶瓷管表面上，负责将电机的再生电能转化为热能涂

2、层：涂在合金电阻丝的表面上，具有耐高温的特性，作用是阻燃；制动电阻功能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，如果不及时消耗掉这部分再生电能，就会直接作变频器专用型制动电阻用于变频器的直流电路部分，轻者，变频器会报故障，重者，则会损害变频器；制动电阻的出现，很好地解决了这个问题，保护变频器不受电机再生电能的危害；折叠平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，这样再生电能就不会反馈到电源电网络中，不会造成电网电压波动，从而起到了保证电源网络的平稳运行的作用。折叠编辑本段阻值频度制动电阻的选择除受到最大允许电流的限制外，与制动单元也并无明确的对应关系，其阻值主

3、要根据所需制动转矩的大小选择，功率根据电阻的阻值和使用率确定。制动电阻阻值的选定有一个不可违背的原则：应保证流过制动电阻的电流IC小于制动单元的允许最大电流输出能力，即：R800/Ic其中：800变频器直流侧所可能出现的最大直流电压。Ic制动单元的最大允许电流。为充分利用所选用的变频器专用型制动单元的容量，通常制动电阻阻值的选取以接近上式计算的最小值为最经济、同时还可获得最大的制动转矩，然而这需要较大的制动电阻功率。在某些情况下，并不需要很大的制动转矩，此时比较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，从而减少购买制动电阻所需的费用，这样的代价是制动单元的容量没有得到充

4、分利用。折叠编辑本段电阻功率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较繁琐，它与很多因素有关。制动电阻消耗的瞬时功率按下式计算：P瞬=7002/R按上式计算得到的制动电阻功率值是制动电阻可以长期不间断的工作可以耗散的功率数值，然而制动电阻并非是不间断的工作，这种选取存在很大的浪费，在本产品中，可以选择制动电阻的使用率，它规定了制动电阻的短时工作比率。制动电阻实际消耗的功率按下式计算：P额=7002RrB%rB%:制动电阻使用率。实际使用中，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，反过来计算制动电阻所能够承受的功率，从而正确设置，

5、避免制动电阻过热而损坏。折叠编辑本段使用功率制动电阻使用率规定了制动电阻的使用效率，以避免制动电阻过热而损坏，它会影响制动单元的制动效果。制动电阻的使用率设置越低，电阻的发热程度越小，电阻上消耗的能量越少,制动效果越差。同时,制动单元的容量也没有得到充分利用。理论上讲，制动电阻使用率为100%时，对制动单元容量的利用最充分，制动效果也最明显，然而这需要较大的制动电阻功率的代价，使用者应综合考虑。在制动电阻阻值和功率都已经确定的前提下，对于减速较慢的大惯性负载，选取较低的电阻使用率会取得较好的效果。对于需要快速停机的负载，宜选取较大的制动电阻使用率。折叠编辑本段降额选择按照上述方法计算得到的制动

6、电阻功率是足够的，根据负载性质的不同，还可以进一步降额选择。折叠重复制动所谓非重复制动，是指拖动系统在一个相当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制动电阻降额功率与单次制动时间的关系图消耗能量的过程，制动电阻降额功率与单次制动时间的关系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冲击能力和单次减速制动的动作时间。不考虑制动电阻耐冲击能力的因素，在非重复制动系统中，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IOS的情况下，制动电阻的功率可选择到降额到20%以下。折叠重复制动有些机械是

7、需要反复制动的，如起重机械和龙门刨床等，在重复制动且制动时间较短的情况下，制动电阻的选用功率制动电阻功率与制动占空比的关系图P选用与制动占空上灯每次制动时间tb与每两次制动之间的时间间隔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使用的幅度越大（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了解这种对应关系。制动电阻功率与制动占空比的关系图注意：当制动时间较长且反复制动的情况下，制动电阻功率的选择应考虑留有一定的余量。折叠编辑本段制动原理一、制动单元原理:制动单元由大功率晶体管GTR及其驱动电路构成。其功能是为放电电流环节电容器在规定的电压范围内储存不

8、了或者内接的制动电阻来不及消耗掉而使直流部分过压时，需要加外接制动组件，以加快消耗再生电能的速度。二、制动电阻原理：电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉使UD保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。三、制动单元+电阻：电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。制动单元制

9、动单元由大功率晶体管GTR及其驱动电路构成。其功能是为放电电流IB流经提供通以下是制动单元的动作过程：a、当电动机在外力的作用下减速时，电动机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。b、当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。U制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。d、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻自然散热，降低自身温度。e、当直流母线的电压

10、重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。一、制动单元制动电阻的区别制动电阻和制动单元是两个独立的设备，尽管它们总是连在一起使用，所以区别很明显。制动电阻就是电阻，用来消耗能量的。在制动单元导通的前提下，马达减速过程中产生的再生能量将以能耗的方式消耗在制动电阻上，从而提高变频器的制动性能以及缩短变频器的制动时间。常州博邦电气burbund品牌制动电阻简称BAR（铝壳电阻）、BWR（波纹电阻）、BPRB（制动电阻箱）、BPRU（制动电阻柜）在变频器行业内有较高的美誉度。通俗点讲，制动单元就是一个受电压控制的开关，由于内部核心部件是一个斩波电路，所以制动单元也

11、叫斩波器，主要通过检测直流电压，判断是否超过启动阀值,之后对内部的IGBT做控制，当电压超过某一个值，晶闸管导通。制动单元与制动电阻的制动流程1、当电动机在外力的作用下减速时，电动机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。2、当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。3、制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。4、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻自

12、然散热，降低自身温度。5、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。二、制动电阻阻值选择一制动电阻安装注意事项制动电阻的选择除受到变频器专用性能耗制动单元最大允许电流的限制外，与制动单元也并无明确的对应关系，其阻值主要根据所需制动转矩的大小选择，功率根据电阻的阻值和使用率确定。制动电阻阻值的选定有一个不可违背的原则：应保证流过制动电阻的电流IC小于制动单元的允许最大电流输出能力，即：R800Ico其中：800变频器直流侧所可能出现的最大直流电压。Ic制动单元的最大允许电流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

13、取相对比较繁琐，它与很多因素有关。制动电阻消耗的瞬时功率按下式计算：P瞬=7002R按上式计算得到的制动电阻功率值是制动电阻可以长期不间断的工作可以耗散的功率数值，然而制动电阻并非是不间断的工作，这种选取存在很大的浪费，在本产品中，可以选择制动电阻的使用率，它规定了制动电阻的短时工作比率。制动电阻实际消耗的功率按下式计算：P额=7002RrB%rB%:制动电阻使用率。实际使用中，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，反过来计算制动电阻所能够承受的功率，从而正确设置，避免制动电阻过热而损坏。为充分利用所选用的变频器专用型制动单元的容量，通常制动电阻阻值的选取以接近上

14、式计算的最小值为最经济、同时还可获得最大的制动转矩,然而这需要较大的制动电阻功率。在某些情况下，并不需要很大的制动转矩，此时比较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，从而减少购买制动电阻所需的费用，这样的代价是制动单元的容量没有得到充分利用。制动电阻安装注意事项在制动电阻怎么选择过程中需要考虑的两大主要因素是功率和阻值，而对于温度的考量，在现行的国家标准中，并没有关于制动电阻温度的规定，而且现行的电阻器基本技术条件中关于电阻器极限温升的规定也只从电阻器的运行状况和人身安全角度考虑。但是在制动系统中，除了要考虑电阻的运行情况外，还要从整个制动系统来衡量，比如在电梯系统

15、中如果机房温度过高，会对控制柜的变频器等各种电子设备的散热产生影响。我们都知道，制动电阻主要是将再生电能转化为热能散发到空气中，直接影响的是整个制动系统的工作环境温度。制动电阻在安装操作中还需要注意以下问题：1.避免将制动电阻和变频器安装得太靠近。2、必须保证制动电阻有足够的散热空间，必要时安装散热装置。3、电阻的接头处必须安装稳固，避免电缆因长时间高温受损。4、连接电缆长度不宜过长，避免波干扰。三、制动电阻选型计算1.制动单元又叫制动斩波器，和制动电阻一起配套工作，都是变频器的选件。变频器正常的母线电压为540V（AC380V机型），当电机处于发电状态时，该母线电压会超过540V,最大允许700-800V,如长期或频繁超过这个最大值将会损坏变频器，所以用制动单元和制动电阻进行能量消耗，防止母线电压过高。2、电机有两种情况会由电动状态转为发电状态A、大惯量负载快速减速或太短的减速时间B、提升负载下行时一直处于发电状态3、选择制动单元比较简单,一般按照和变频器同等功率就可以了。4、流过电阻的电流可以用以下公式计算R=UIU一般为710-750V（制动单元动作电压），各个厂家设计不太一样，可以按照750V来考虑。R为制动电阻的阻值，一般制动单元都有规定其最小阻值，请按照手册选取。如果没有这个数据，请按照U/I来计算J为最大允许制动电流,按照80%变频器的额定电流