變頻器制動電阻設(shè)計計算方法

變頻器制動電阻設(shè)計計算方法一(簡單計算)

1、首先依據(jù)電動機(jī)大小確定變頻器的功率大小;

2、制動單元功率的選擇一般是變頻器的功率大小的(1～2)倍;

3、制動電阻值大小選擇公式700/電動機(jī)功率KW(采用多個制動單元并聯(lián)運(yùn)行時，每個制動單元所配置的電阻器阻值不小于700/電動機(jī)功率KW;最小電阻值要按照有關(guān)配置表查得);

4、制動電阻器功率大于電動機(jī)功率KW/2。(按照公式Pb=8Q*v*η)

5、制動電阻器箱數(shù)粗略計算為：電動機(jī)功率(KW)/11.2(取整數(shù)上限值).

變頻器制動電阻設(shè)計計算方法二(制動單元與制動電阻的選配)

1、首先估算出制動轉(zhuǎn)矩

一般情況下，在進(jìn)行電機(jī)制動時，電機(jī)內(nèi)部存在一定的損耗，約為額定轉(zhuǎn)矩的18%-22%左右，因此計算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無需接制動裝置;

2、接著計算制動電阻的阻值

在制動單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC，R即為制動電阻的阻值，C為變頻器內(nèi)部電解電容的容量。這里制動單元動作電壓值一般為710V。

3、然后進(jìn)行制動單元的選擇

在進(jìn)行制動單元的選擇時，制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據(jù)

4、最后計算制動電阻的標(biāo)稱功率

由于制動電阻為短時工作制，因此根據(jù)電阻的特性和技術(shù)指標(biāo)，我們知道電阻的標(biāo)稱功率將小于通電時的消耗功率，一般可用下式求得：

制動電阻標(biāo)稱功率 = 制動電阻降額系數(shù) X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%

5、制動特點(diǎn)

能耗制動(電阻制動)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，缺點(diǎn)是運(yùn)行效率降低，特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量，且制動電阻的容量將增大。

6、制動力矩計算

要有足夠的制動力矩才能產(chǎn)生需要的制動效果，制動力矩太小，變頻器仍然會過電壓跳閘。制動力矩越大，制動能力越強(qiáng)，制動性能越是好。但是制動力矩要求越大，設(shè)備投資也會越大。

制動力矩精確計算困難，一般進(jìn)行估算就能滿足要求。按100%制動力矩設(shè)計，可以滿足90%以上的負(fù)載。對電梯，提升機(jī)，吊車，按100%。開卷和卷起設(shè)備，按120%計算。離心機(jī)按100%計算。需要急速停車的大慣性負(fù)載，可能需要120%的制動力矩。普通慣性負(fù)載按80%計算。

在極端的情況下，制動力矩可以設(shè)計為150%，此時對制動單元和制動電阻都必須仔細(xì)合算，因?yàn)榇藭r設(shè)備可能工作在極限狀態(tài)，計算錯誤可能導(dǎo)致?lián)p壞變頻器本身。超過150%的力矩是沒有必要的，因?yàn)槌^了這個數(shù)值，變頻器本身也到了極限，沒有增大的余地了。

電阻制動單元的制動電流計算(按100%制動力矩計算)

制動電流是指流過制動單元和制動電阻的直流電流。

380V標(biāo)準(zhǔn)交流電機(jī)：

P――電機(jī)功率P(kW)

k――回饋時的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，一般k=0.7(絕大部分場合適用)

V――制動單元直流工作點(diǎn)(680V-710V，一般取700V)

I――制動電流，單位為安培

計算基準(zhǔn)：電機(jī)再生電能必須完全被電阻吸收

電機(jī)再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×I)

計算得到I=P，制動電流安培數(shù)=電機(jī)千瓦數(shù)

即每千瓦電機(jī)需要1安培制動電流就可以有100%制動力矩

制動電阻計算和選擇(按100%制動力矩計算)

電阻值大小間接決定了系統(tǒng)制動力矩的大小，制動力矩太小，變頻器仍然會過電壓跳閘。

電阻功率選擇是基于電阻能安全長時間的工作，功率選擇不夠，就會溫度過高而損壞。

380V標(biāo)準(zhǔn)交流電機(jī)：

P――電機(jī)功率P(kW)

k――回饋時的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，一般k=0.7(絕大部分場合適用)

V――制動單元直流工作點(diǎn)(680V-710V，一般取700V)

I――制動電流，單位為安培

R――制動電阻等效電阻值，單位為歐姆

Q――制動電阻額定耗散功率，單位為kW

s――制動電阻功耗安全系數(shù)，s=1.4

Kc――制動頻度，指再生過程占整個電動機(jī)工作過程的比例，這是一個估算值，要根據(jù)負(fù)載特點(diǎn)估算

一般Kc取值如下：

電梯 Kc=10~15%

油田磕頭機(jī) Kc=10~20%

開卷和卷取 Kc=50~60% 最好按系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)核算

離心機(jī) Kc=5~20%

下放高度超過100m的吊車 Kc=20~40%

偶然制動的負(fù)載 Kc=5%

其它 Kc=10%

電阻計算基準(zhǔn)：電機(jī)再生電能必須被電阻完全吸收

電機(jī)再生電能(瓦)=1000×P×k=電阻吸收功率(V×V/R)

計算得到：制動電阻R=700/P (制動電阻值=700/電機(jī)千瓦數(shù))

電阻功率計算基準(zhǔn)：

電機(jī)再生電能必須能被電阻完全吸收并轉(zhuǎn)為熱能釋放

Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4

近似為Q=P×Kc

因此得到：

電阻功率Q=電動機(jī)功率P×制動頻度Kc

制動單元安全極限：

流過制動單元的電流值為700/R

審核編輯：湯梓紅