ABB电阻选型-安川制动单元

ABB 800系列变频器制动电阻的选定1、制动电阻的必要性如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器内部的主电路电压上升导致损坏的可能。

因为通常变频器中内置有过电压保护功能，检测岀主电路过电压（0V后则停止，不会造成损坏。

但是，因在检测出异常后电机会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。

有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。

（1 ）再生能量连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。

电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。

这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。

（2）制动电阻的避免方法避免制动电阻连接的方法有以下的方法。

因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。

•减速时，防止失速功能生效（岀货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）•将减速时间设定得更长。

（每单位时间的再生能量减少）。

•选择自由旋转停止。

（再生能量不会返回到变频器）。

2、制动电阻的简单选定根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。

请按照下述的动作形式计算使用率。

（1）使用率3%ED以下的情况请选定制动电阻器。

与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书•产品样本中。

请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。

（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。

（2）使用率10%ED以下的情况请选定制动电阻器。

与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书•产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。

3、制动电阻的简易选定用前页的制动电阻的简易选定方法中，超过使用率10%ED寸，或者需要非常大的制动转矩时，请按下述的选定方法先计算再生能量再进行选定。

1 ）必要的制动电阻值的计算MlHnEchmakoHg.co mV 夬直色毂SUN - m] 电机的芸转方歯肖电机 轻矩的育血平区时， -产生再生儒”V 2制动电阴器曲电阻值；R 爲層 亦長 V i 苗0级变频赭385 [V] 牝0级变频錨760 M T 「最太制动转距[N •们] Tmj 电机额定转知[N*m] N ； II 大转JR (r/min]注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

第2章 选型2.5.4 再生电阻器制动器电源装置2.5.4再生电阻器制动器电源装置* 1.()内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 2.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 3.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 4.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值* 5.在通过市售电源等获得DC24V 制动器用电源时必须注意通常的市售电源不能在输出侧施加浪涌等过电压如果施加则可能会导致损坏因此请务必使用浪涌吸收元件以免向电源施加浪涌电压(注)1.伺服单元单体不能处理再生功率时必须使用外接再生电阻器作为标准6.0 kW 以上的伺服单元必须使用外接再生电阻器请一并参照 5.8.6 外接再生电阻器 5.8.7 再生电阻单元以及 6.5 再生电阻器的连接2.各装置的生产厂家如下所示主电路电源伺服单元型号再生电阻器(请参照5.8.65.8.76.5)制动器电源装置(请参照5.8.5)容量(kW)SGDH-内置外接电阻值(Ω)容量(W)单相100V0.03A3BE −−−DC24V 制动器用∗5本公司未准备请客户自行配备DC90V 制动器用100VAC 输入用LPDE-1H01200VAC 输入用LPSE-2H010.05A5BE 0.1001BE 0.2002BE 单相200V0.03A3AE 0.05A5AE 0.1001AE 0.2002AE 0.4004AE 单相220V0.7508AE-S 50601.5015AE-S 25140−三相200V0.4505AE 5060−0.7508AE 1.010AE 1.515AE 30702.020AE 251403.030AE 12.51405.050AE 82806.060AE (6.25)∗1(880)∗1JUSP-RA047.575AE (3.13)∗2(1760)∗2JUSP-RA0511.01AAE 15.01EAE 三相400V0.4505DE 10870−1.010DE 1.515DE2.020DE 451403.030DE 5.050DE 321806.060DE (18)∗3(880)∗3JUSP-RA 187.575DE 11.01ADE (14.25)∗4(1760)∗4JUSP-RA 1915.01EDE外围装置生产厂家外接再生电阻器磐城无线研究所外接再生电阻单元安川电机制动器电源装置安川CONTROL第5章电缆外围装置的规格与外形图5.8.6 外接再生电阻器5.8.6外接再生电阻器如下表所示伺服单元有内部带有再生电阻器与内部未带再生电阻器两种所有机型均可连接外接再生电阻器再生能量超出伺服单元的处理能力时请连接外接再生电阻器后使用这时请拆下内置型再生电阻器上的B2与B3之间的跨接线有关再生电阻器的选型方法请参照 6.5 再生电阻器的连接另外容量在6kW 以上的伺服单元没有再生电阻器请务必准备外接再生电阻单元下表中的6kW 以上的伺服单元电阻值与容量表示专用选购件再生电阻单元的值* 1. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 2. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 3. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 4. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值适用伺服单元伺服单元内置再生电阻器规格最小容许电阻值 (Ω)电阻值(Ω)容量(W)单相100V 用SGDH-A3BE −−40SGDH-A5BE SGDH-01BE SGDH-02BE 单相200V 用SGDH-A3AE−−40SGDH-A5AE SGDH-01AE SGDH-02AE SGDH-04AE单相220V 用SGDH-08AE-S 506040SGDH-15AE-S 2514020三相200V 用SGDH-05AE 506040SGDH-08AE SGDH-10AE SGDH-15AE 307020SGDH-20AE2514012SGDH-30AE 12.514012SGDH-50AE 82808SGDH-60AE (6.25)∗1(880)∗15.8SGDH-75AE (3.13)∗2(1760)∗22.9SGDH-1AAE SGDH-1EAE 三相400V 用SGDH-05DE 1087073SGDH-10DE SGDH-15DE SGDH-20DE 4514044SGDH-30DE SGDH-50DE 3218028SGDH-60DE (18)∗3(880)∗318SGDH-75DE 14.2SGDH-1ADE (14.25)∗4(1760)∗414.2SGDH-1EDE6.5 再生电阻器的连接66.5 再生电阻器的连接6.5.1再生电力与再生电阻再生电力是指将机械侧(含伺服电机)的旋转能量返还到伺服单元侧的电力通过伺服放大器内部滤波电容器的充电来吸收再生电力当超过电容器可充电的能量时再由再生电阻器消耗再生电力在下述情况下伺服电机以再生状态运行加速减速运行时的减速停止期间在垂直轴上进行连续的下降运行由负载侧形成的伺服电机不间断地连续运行 (负性负载)单相200V 用30W 400W 与单相100V 用30W 200W 的伺服单元未内置再生电阻器(超过4.5.3 负载的转动惯量所示转速特性的运行必须配置外接再生电阻器6.5.2外接再生电阻器的连接(1)外接再生电阻器的必要性(2)内置再生电阻器的规格计算再生能量当超过伺服单元内部的处理能力时必须配置外接再生电阻器下面示出了伺服单元内置的再生电阻器的规格以及可以处理的再生电力 (平均值)* 1.可以处理的再生电力(平均值)为伺服单元内置再生电阻器额定容量的20% * 2.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 3.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 4.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 5.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值伺服单元容量外接再生电阻器的必要性说明400W 以下不需要未内置再生电阻器但通常不需要外接再生电阻器伺服单元内部的平滑电容器不能消耗掉再生电力时必须配置外接再生电阻器500W 5.0kW 不需要标准配置为内置再生电阻器内置再生电阻器不能消耗掉再生电力时必须配置外接再生电阻器6.0kW15.0kW需要未内置再生电阻器必须配置外接再生电阻器未连接外接再生电阻器时会显示再生异常检测警报(A.30)适用伺服单元SGDH-内置再生电阻器内置再生电阻器可处理的再生电力∗1(W)最小容许电阻值 (Ω)电阻值(Ω)容量(W)单相 100V 用A3BE -02BE −−−40单相 200V 用A3AE -04AE −−−40单相 220V 用08AE-S 5060124015AE-S251402820三相 200V 用05AE -10AE 5060124015AE 3070142020AE 25140281230AE 12.5140281250AE 828056860AE (6.25)∗2(880)∗2(180)∗2 5.875AE-1EAE(3.13)∗3(1760)∗3(350)∗3 2.9三相 400V 用05DE -15DE 10870147320DE -30DE 45140284450DE32180362860DE -75DE (18)∗4(880)∗4(180)∗4181ADE-1EDE(14.25)∗5(1760)∗5(350)∗514.2第6章 配线6.5.2 外接再生电阻器的连接(3)选定外接再生电阻器时的注意事项作为标准配置SGDH 型伺服单元(500W 5.0kW)内置有再生电阻器将外接再生电阻器连接到伺服单元上时确认其具有与内置再生电阻器相同的电阻值为了增加再生电阻器的容量(W)而将多个小容量的再生电阻器组合起来使用时在选择方面请注意包含电阻值的误差在内的值要大于上述表中的最小允许电阻值如果连接电阻值比最小容许电阻还小的再生电阻器那么流过再生电路的电流就会增大有可能造成电路击穿(4)相关用户参数电请务必在定值后使用请厂家性在再生器时请以以下的方式下使用以下的率使用2.为了安全起见请使用推荐的带温控开关的再生电阻器0再生电器时的设定应设定为器容许容量如当再生的地动作阻器的必主或 方式时请设定实值 方式时际安装的值如时Pn600=2(设定单位6.5 再生电阻器的连接6(5)再生电阻器的连接方法到高温配线时不要与有关外接 5.3 SERVOPACK()主(a)容量为400W 以下的伺服单元时(b)容量为500kW 5.0kW 的伺服单元时(c)容量为6.0KW 以上的伺服单元时容量为6.0kW 以上的伺服单元未内置再生电阻器因此必须连接外接再生电阻器我们准备了下述专用再生电阻单元伺服单元和再生电阻单元的连接方法如下图所示(注)请在伺服单元的B 1-B2之间连接外接再生电阻单元(再生电阻单元请另行购买)请在伺服单元的B 1-B2端子之间连接外接再生电阻器再生电阻器由客户准备在伺服单元的B2-B3端子之间断开 (拆下连接线)在B 1-B2端子之间连接外接再生电阻器再生电阻器由客户准备(注)请务必拆下B2-B3之间的导线主电路电源伺服单元型号SGDH-适用再生电阻单元的型号电阻值(Ω)规格三相200V 60AE JUSP-RA04 6.2525Ω(220W)×4 根并联75AE-1EAEJUSP-RA05 3.1325Ω(220W)×8 根并联三相400V60DE,-75DE JUSP-RA 181818Ω(220W)×4 根串并联1ADE,-1EDEJUSP-RA 1914.2528.5Ω(220W)×8 根串并联。

电阻值的确定：U/I = R；典型的欧姆定律。

U为直流母线发电电压（制动单元开启电压），I为你希望得到的制动电流（或者说想要获得的制动功率有关的电流），R为所要求知的电阻值。

比如，你的安川的变频器制动单元发电工作启始电压为700V，你的电机11KW，它的额定电流是29A，那么，他在直流母线要想获得额定的制动功率，就应该是将电机的额定电流全部作为发电电流加在制动电阻上。

既有：800/（29/0.82）=R。

U不是700V吗？为什么在这里是800V？I不是29A吗？为什么在这里还要除以0.82？如果是100%制动，长期连续工作。

那么制动功率=U*I，选择电阻的功率还要乘以一个2倍以上的系数（功率越大，系数越要考虑充分）。

如果是间歇制动，且制动有效时间很短，比如说，30S，而间歇时间90S。

那么，制动电阻的功率可以选择U*I的1/2，甚至更小。

三相交流桥式电路的交直流侧的电流存在0.816的关系；直流母线的制动开启电压700V，而电阻的电流设计800V 是考虑到发电过程，直流母线电压要有一个缓冲带（母线电压允许升高的范围），所以将800V作为最大制动电流点，这比较合理。

ABB 800系列变频器制动电阻的选定1、制动电阻的必要性如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器部的主电路电压上升导致损坏的可能。

因为通常变频器中置有过电压保护功能，检测出主电路过电压（OV）后则停止，不会造成损坏。

但是，因在检测出异常后电机会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。

有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。

（1）再生能量连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。

电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。

这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。

（2）制动电阻的避免方法避免制动电阻连接的方法有以下的方法。

因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。

·减速时，防止失速功能生效（出货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）。

·将减速时间设定得更长。

（每单位时间的再生能量减少）。

·选择自由旋转停止。

（再生能量不会返回到变频器）。

2、制动电阻的简单选定根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。

请按照下述的动作形式计算使用率。

（1）使用率3%ED以下的情况请选定制动电阻器。

与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中。

请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。

（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。

（2）使用率10%ED以下的情况请选定制动电阻器。

与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。

3、制动电阻的简易选定用前页的制动电阻的简易选定方法中，超过使用率10%ED时，或者需要非常大的制动转矩时，请按下述的选定方法先计算再生能量再进行选定。

（1）必要的制动电阻值的计算注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

制动单元和制动电阻旳选型方案所示为变频器调速系统旳二种运行状态，即电动和发电。

在变频调速系统中，电机旳降速和停机是通过逐渐减小频率来实现旳，在频率减小旳瞬间，电机旳同步转速随之下降，而由于机械惯性旳原因，电机旳转子转速未变。

当同步转速w1不不小于转子转速w时，转子电流旳相位几乎变化了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同步，电机轴上旳转矩变成了制动转矩Te，使电机旳转速迅速下降，电机处在再生制动状态。

电机再生旳电能P经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。

由于直流电路旳电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器自身旳电容吸取，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间旳电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压Ud升高。

过高旳直流电压将使各部分器件受到损害。

因此，对于负载处在发电制动状态中必须采用必需旳措施处理这部分再生能量。

本文论述旳就是处理再生能量旳措施：能耗制动和回馈制动。

2 能耗制动旳工作方式能耗制动采用旳措施是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动（如图二所示）。

这是一种处理再生能量旳最直接旳措施，它是将再生能量通过专门旳能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。

2.1 制动单元制动单元旳功能是当直流回路旳电压Ud超过规定旳限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。

制动单元可分内置式和外置式二种，前者是合用于小功率旳通用变频器，后者则是合用于大功率变频器或是对制动有特殊规定旳工况中。

从原理上讲，两者并无区别，都是作为接通制动电阻旳“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。

2.2 制动电阻制动电阻是用于将电机旳再生能量以热能方式消耗旳载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要旳参数。

一般在工程上选用较多旳是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有助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；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于老式瓷骨架电阻器，广泛应用于高规定恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。

安川制动单元(SW-CDBR)
制动单元(SW-CDBR)
SW-CDBR系列制动单元的作用是针对马达在减速过程中产生的再生能量，以耗能的形式消耗在制动电阻上，从而发挥变频器的制动性能以及缩短变频器的制动时间，适用于各种变频器，具有过流、过热、IGBT击穿报警输出功能，是最安全的制动单元。

产品规格/型号：
SW-CDBR 4018B/4030B/4045B/4055B(通用型)
SW-CDBR 4075B/4110B/4160B/4220B
功率范围：11KW~220KW
——适用于任何品牌变频器；
——容量： 7.5KW-220KW；
——允许并联使用，没有容量限制；
——允许在电网变动大的场合使用；
——有完全短路保护，不会因为电阻短路损坏变频器；
——特殊设计，可以使用普通电阻，不必选择无感电阻；
——全电压自动跟踪，用户不必调整电压设定；
——全程噪声过滤，不会干扰其他设备；
——性价比优；
——制动电阻为选用品，可根据用户需要订制电阻箱。

制动单元选型
序号型号适用功率电流(A)
说明
1 CDBR4018B 18.5KW 以下 35A 不可并联使用
2 CDBR4030B 30KW 以下50A 可并联使用
3 CDBR4045B 45KW 以下75A 可并联使用
4 CDBR4055B 55KW 以下100A 可并联使用
5 CDBR4075B 75KW 以下150A 可并联使用
6 CDBR4110B 110KW 以下200A 可并联使用
7 CDBR4220B 220KW 以下400A 可并联使用。

制动单元的主要功能、优点和动作过程一、制动单元的主要功能在某些应用场合，需要快速降速，根据异步电动机原理可知，若滑差越大转矩也越大，同理制动转矩将随着降速速率的加大而增大，使系统降速时间大大缩短，能量回馈大大加快，直流母线电压快速上升，因此必须将该回馈能量迅速消耗掉，保持直流母线电压在某一安全范围以下。

制动单元系统的主要功能就是能快速将该能量消耗掉（能量由制动电阻转换成热能散发）。

它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小（≤20％额定转矩）的缺点，对于一些需快速制动但频度较低的场合非常适用。

二、制动单元的优点由于制动单元的工况属于短时工作，即每次的通电时间很短，在通电时间内，其温升远远达不到稳定温升；而每次通电后的间歇时间则较长，在间歇时间内，其温度足以降到与环境温度相同，因此制动电阻的额定功率将大大降低，价格也随之下降；另外由于IGBT只有一个，制动时间为ms级，对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低，甚至要求关断时间尽量短，以减少关断脉冲电压，保护功率管；控制机理也相对简单，实现较为容易。

由于有以上优点，因此它广泛应用于起重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的场合。

三、制动单元的动作过程1、当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，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变频器专用型能量回馈单元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，制动电阻在自然散热，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。