2011-01-21
在起重机电气控制系统中，变频器常采取制动电阻器。电阻器如何选配，目前版本不一。如果按照产品提供的说明书进行参数选配的话，一般只使用在大小车运行机构中选配。对于升降负载再生能量比较大，再套用参数说明书，就很容易发生容量不足。
大家在平时常使用哪些品牌的变频器。对于制动电阻器的合理选配有哪些常用办法。请大家热议！
评论4
楼主 2011/1/21 11:17:12
最好是经验公式可以借鉴更好！麻烦的参数计算有点不实用！
楼主 2011/1/24 10:27:57
我提供一个比较麻烦的计算方法：供大家参考！
3.5 制动电阻及制动单元
3.5.1 制动电阻
制动电阻主要是起到消耗泵生电能，从而限制泵生电压的作用。制动电阻主要是依据阻值和容量这两个参数来选取，即不能因为阻值选的过大而不能达到快速减速的目的，也不能因为容量选的太小而易烧坏电阻，所以制动电阻的选取在变频调速系统设计中是比较关键的一环。
（1）制动电阻阻值确定
制动电阻的阻值可以按照公式计算法和估算法来选取。
● 公式计算法
此法必须首先计算制动力矩，如下式：
(15)
式中：
tb—制动力矩，n·m；
jm—电动机转动惯量，kg·m2；
jl—负载转动惯量（折算到电动机轴），kg·m2；
tl—负载转矩，n·m；
n1—减速开始速度，r/min；
n2—减速完了速度，r/min；
ts—减速时间，s。
计算出制动力矩后，必须考虑到电动机在进行再生制动时，即使没有制动电阻，电动机内部也会有20%的铜损被转换为制动转矩，此时计算制动电阻的公式为：
(16)
式中:
rbo — 制动电阻预选值，ω；
ud — 直流回路电压，v；
tm — 电动机额定转矩，n·m。
制动电路是由制动电阻和制动三极管组成的，而电路电流的最大允许值是取决于三极管本身的允许电流ic的。所以制动电阻所能选取的最小值为：
（17）
式中：
rmin— 制动电阻最小值，ω；
ic — 制动晶体管允许电流，a。
故制动电阻的阻值应满足下面的条件：
rmin <rb< rbo （18）
式中: rb— 制动电阻，ω。
● 估算法
公式计算法虽然比较准确，但常由于电动机和负载的转动惯量的数据难以得到，给在实际进行计算时带来困难。由于在进行再生制动时，电动机内部也会有20%的铜损被转换为制动转矩，故可以粗略地认为：如果通过制动电阻的放电电流等于电动机的额定电流的话，所需的附加制动转矩大致能得到满足。并且有资料研究表明：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等的制动转矩。因此，制动电阻的阻值估算公式如下：
（19）
式中: imn — 电动机额定电流，a
注：在实际应用中，可以根据具体情况适当的调整制动电阻的大小。
（2）制动电阻的容量确定
首先需计算出制动电阻的耗用功率，耗用功率的含义：如果电阻的容量按此选择的话，该电阻可以长时间接入在电路中工作。其计算公式为：
（20）
式中:
pbo— 制动电阻耗用功率，kw。
由于拖动系统的制动时间通常是很短的，在短时间内，电阻的温升不足以达到稳定温升，因此，制动电阻容量确定的根本原则是：在电阻温升不超过其额定温升的前提下，应尽量减小容量，即：
pb=αbpbo （21）
式中：
pb—制动电阻功率，kw；
αb—制动电阻容量修正系数（一般取0.3~0.5）。
3.5.2 制动单元
制动单元的功能是：当直流回路的电压ud超过规定的限值时，接通能耗电路，使直流回路通过制动电阻rb释放能量。制动单元容量的选取相对而言比较简单，即只需和变频器的容量相当即可。
楼主 2011/1/24 14:49:27
变频器动力制动能量的计算 当一台感应电机被机械驱动，并且有一台变频器给电机的出线端子提供某一电压的时候，它将作为一台发电机给变频器回馈能量。 通常，在交流电机和负载的减速阶段，储存的大部分能量将被电机转化为电能反馈到变频器。当一个高惯性负载突然减速时，会有过大的反馈能量不能被变频器的直流母线所吸收，导致直流母线上电压过高而跳闸。 由于变频器的直流侧电容只能吸收很小一部分的反馈能量，对于超过系统本身损耗的的制动力矩, 需提供一个动力制动电路来消除剩余能量。通过控制一个专用的制动控制电路控制的制动单元的工作/停止周期来防止直流母线上的电压过高。通过控制在发电过程中制动单元的工作/停止周期来防止直流电压超过最大值和直流侧电容的过度充电。许多变频器的固有特征是当输出频率小于基础频率时，为恒定 V/F比值控制（力矩恒定）；当输出频率大于基础频率时，为恒电压控制（功率恒定）。因为其恒压变频特性，基础频率之上的再生功率是恒定的，但在基础频率之下，将逐渐衰减至在速度为零时功率为零。当停车时，系统固定损耗大多数情况为摩擦力使驱动系统停止。 当运行在基础频率之上任何速度，再生功率都为最大值且保持恒定，此时制动电阻器发挥最大功效。最大制动扭矩与在恒定电压下反比于电阻值的再生电流是一对函数关系。于是电阻值的选择决定了制动扭矩的大小。 电阻的额定功率取决于制动周期（制动时间和循环时间）和电阻的冷却。 出于安全的考虑，通常使用一个热继电器来单独保护电阻防止持续过载。这个热继电器应该控制切断变频器输入电源。
