制动电阻的算法
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变频器制动电阻选型_变频器制动电阻计算能耗制动的工作方式能耗制动采用的方法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。
这是一种处理再生能量的最直接的办法,它是将再生能量通过专门的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。
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(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,前者是适用于小功率的通用变频器,后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。
从原理上讲,二者并无区别,都是作为接通制动电阻的开关,它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。
制动电阻制动电阻是用于将电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:前者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;后者电阻器耐气候性、耐震动性,优于传统瓷骨架电阻器,广泛应用于高要求恶劣工控环境使用,易紧密安装、易附加散热器,外型美观。
制动过程能耗制动的过程如下:能耗制动的过程如下:A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;B、当直流电压到达制动单元开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;C、制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低;D、母线电压降至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
制动单元与制动电阻的选配A、首先估算出制动转矩=((电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)*(制动前速度-制动后速度))/375*减速时间-负载转矩一般情况下,在进行电机制动时,电机内部存在一定的损耗,约为额定转矩的18%-22%左右,因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置;B、接着计算制动电阻的阻值=制动元件动作电压值的平方/(0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩)*制动前电机转速)在制动单元工作过程中,直流母线的电压的升降取决于常数RC,R即为制动电阻的阻值,C为变频器内部电解电容的容量。
三相异步交流电动机能耗制动电阻的计算在绕线式异步电动机的拖动系统中,采用能耗制动使系统迅速停车,可采用下列两式计算出异步电动机定子直流励磁电流1I 与转子电路的串接电阻f R 。
01)3~2(I I =2223)4.0~2.0(r I E R N Nf -=式中:0I ——异步电动机的空载电流,一般可取N I I 10)5.0~2.0(=;N E 2——转子静止时两滑环间的感应电动势,可查产品目录;N I 2——转子额定电流,可查产品目录;2r ——转子每相绕组的电阻。
计算所得数据,可保证快速停车,能达到最大制动转矩为:N T )2.2~25.1(例:一台绕线式异步电动机的铭牌如下:A I V U kW P N N N 144,380,7511===,8.2m in,/1460,116,39922====m N N N k r n A I V E 。
试求:(1)当负载转矩N L T T 8.0=,要求转速m in /500r n B =时,转子每相应串多大电阻(工作点见图1中的B 点);(2)从电动状态(图1中A 点)N A n n =时换接到反接制动状态,如果要求开始时的制动转矩等于1.5N T (图1中C 点),转子应串多大的电阻;(3)如该电动机带位能负载,负载转矩N L T T 8.0=,要求稳定的下放转速m in /300r n D -=转子每相应串多大的电阻。
解: 0267.015001460150011=-=-=n n n s N N )(053.011633990267.03222Ω=⨯⨯==N NN I E s r(1)对于固有特性,则有1445.018.28.2(0267.01(22=-+=-+=m m N m k k s s对于人为特性,当x s s =时,x T T =,其临界转差率为'm S ,代入实用表达式得:xm m x N m x s s s s T k T +='2 化简成求'm S 的方程式,得022'2'=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x m x xN m m s s T s T k S ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±=12'x N m x N m m T T k T T k S 在B 点,666.01500500150011=-=-==n n n s s B B x 以以N x T T 8.0=代入上式得095.056.418.08.28.08.2666.02'或=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±=N N N N m T T T T s 取不合理)(095.056.4'=m s ,据在同一转矩下转差率与转子电阻成正比关系,得:22'r R r s s m m m += 则: Ω=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=62.1053.011445.056.4)12'r s s R m m fB (2)N m N c N c T k T T n n n s -=-==+=---=max 11,5.1T ,973.1150014601500又有,则有 58.08.615.18.25.18.2973.1'或=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--±--=N N N N mT T T T s 取8.6'=m s ,得: Ω=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=44.2053.011445.08.6R fC 取:58.0'=m s ,得:Ω=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=44.2053.011445.058.0R fC (3)()N D x D D T T T n n n s 8.0,2.11500300150011===--=-=,则 175.0225.818.08.28.08.22.12'或=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±=N N N N m T T T T s 取则时不能稳定运行(),175.0225.8''==m m s s Ω=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=96.2053.011445.0225.81R 2'r s s m m fD。
如何计算选用变频器的制动电阻变频器制动电阻的作用当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。
当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。
电机刹车用时,当电机减速时电机处于发电状态,制动电阻就负责消耗掉电机发电送回变频器的多余的电能,防止变频器里的母线电压过高而跳保护。
R=U*U/Pz Pz=制动功率 R=制动电阻值关于制动电阻的阻值,是根据变频器的厂家和型号来的,有严格的标准,但功率可以放大。
为了保证散热性能,如果你要频繁制动,最好是把制动电阻的功率放到电机功率的一半。
刹车时间即变频器减速时间?及每隔多久需要刹车一次?制动电阻规格有两个:功率和阻值.阻值=700/变频器功率/1.5功率=变频器功率*刹车频率选用RNW系列电阻,在高压大功率变频器的逆变器直流环节保护应用效果很好.电阻由全无机材料制成,吸收瞬间冲击电流能力很强.如不能及时泄放冲击能量,势必造成电压的上升,保护失效.选型要根据冲击能量来计算。
1, 计算制动电阻欧姆=700/电机千瓦数(380 系列)电阻功率=电机千瓦数*10%--15%2,制动单元 500 元起加能电子0755-8341-6757 0755-8341-6746还有回馈制动单元4200元18-55 千瓦磕头机抽油机变频器节能制动分析对于油田磕头机来说,变频改造的优点是显而易见的1,配合井下状态,改变冲次,从而改变抽油的效率,2,柔性启动,把电机启动电流降低3-4倍,保护了电机和机械设备,3,最大力矩得到限制,断托的可能性大大减小,4,可以遥控抽油速度,不必更换机械设备,但是,使用变频器后,用户发现不但不能节能,而且还耗用更多的电能,这是为什么呢?由于磕头机有两个工作状态:一个是电动机驱动机械设备运动,磕头机从电网吸收电能(电表正转)另是一个释放能量(机械势能,井下负压,平衡块势能),由机械设备带动电动机运动,是一个发电的过程(电表反转)。
制动力矩×制动电阻 = 制动单元动作电压值/电动机的额定功率92%×R = 780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW制动性质 =电阻功率一般负荷 W(Kw)电阻KWΧ10℅频繁制动(1分钟5次以上) W(Kw)电阻KWΧ15℅长时间制动(每次4分钟以上) W(Kw) 电阻KWΧ20℅常用制动电阻选配表(10ED,100%制动力矩)(仅适用于380V变频器选配制动电阻时参考)电机功率(kW)电阻值(Ω) 电阻功率(kW)制动力矩(%)7.5kW 100Ω 7kW 100% 11kW 70Ω 1kW 100% 15kW 47Ω 1.5kW 100% 18.5kW 38Ω 2kW 100% 22 kW 32Ω 2.2kW 100% 30kW 23Ω 3kW 100% 37kW 19Ω 3.7kW 100% 45kW 16Ω 4.5kW 100% 55k W 13Ω 5.5kW 100% 75kW 9Ω 7.5kW 100% 90kW 7.5Ω 9kW 100% 110kW 6Ω 11kW 100% 150kW 4Ω 15kW 100% 165-187kW 3.5Ω 20kW 100% 200-220kW 3Ω 25kW 100% 250-300 kW2.5Ω30kW100%制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数×制动期间平均消耗功率×制动使用率% 在连铸工艺中,连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一,拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量,而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。
交流电机变频调速技术日益成熟,交流变频驱动调速平稳,调速范围宽,对机械冲击低,交流电机维护量低,交流变频调速已取代直流调速,完全能够满足拉坯辊速度控制的需要。
4、5号连铸机的拉矫机为五辊双机架三驱动,上拉坯辊、下拉坯辊、矫直辊由三台同型号电机共同驱动,完成引锭杆的上下传送运行和连铸坯牵引,三台电机必须保持同步,与一般的同步要求不同的是要保证三个辊面的线速度相同,而不是三台电机的转速相同,以避免出现负载分配不均引起母线过压、欠压、过载故障。
1-21. 选型1-2 制动电阻及制动单元的选型⑤制动电阻的选择流程知道系统的转动惯量?(下一页)(接上页)(下一页)⑤制动电阻的选择流程1. 选型1-2 制动电阻及制动单元的选型1. 选型1-2 制动电阻及制动单元的选型⑤制动电阻的选择流程(接上页)⑥选型公式再生发电运行(负载拖动电机)电动运行(电机拖动负载运行)停止减速匀速加速停止减速匀速加速t8t7t6t5t4t3t2t1电梯运行时电机的速度、功率、转矩时序图T B :最大制动转矩(N •m)P Bmax :最大制动功率(kW)Teq :等价通电时间(SeC)P Bave :中最大的一个:此例是P B2负载时间率:等价模型:电阻消耗功率2L 71ηT t 60N 2π⋅−⋅⋅∑⋅=J 31M B 10N 60)0.2T (T 2−⋅⋅−=πBave7B36B25B1P t P 21t P t P 21+⋅+⋅=B3B2B1P 21,P ,P 21P Bave Teq = t BPT100TTeq %ED×=77⑥选型公式1. 选型1-2 制动电阻及制动单元的选型■按照变频器和电机的功率比约为1:1计算制动电阻的计算步骤:1、计算最大制动转矩(由于计算制动转矩需要知道电机的转动惯量,一般电机铭牌上不会标明,我们假定变频器的输出转矩的150%作为最大制动转矩计算)2、计算最大制动功率P B max (根据最大制动转矩计算最大制动功率)3、计算等价通电时间(根据时序图中各个时间段:加速下降、恒速下降、减速下降的制动时间和制动功率计算)4、计算平均制动功率(计算这三个时间段的平均制动功率)5、计算负载时间率%ED (等价通电时间和整个运行周期的比)6、按照公式计算制动电阻的阻值和功率7、按照制动电阻的阻值和制动单元可连接最小阻值比较选定制动单元8、所选制动单元和制动电阻的校验1. 选型⑥选型公式1-2 制动电阻及制动单元的选型。
电阻的计算方法
电阻一般用欧姆(Ω)作单位来表示,计算电阻的公式如下:
电阻(R)= 电阻系数(ρ) ×长度(L)/截面积(A)
其中,
- 电阻系数(ρ)是物质的电阻率,不同物质的电阻率各不相同,单位为Ω·m。
- 长度(L)是电阻器导体的长度,单位为米(m)。
- 截面积(A)是电阻器导体截面的面积,单位为平方米
(m²)。
要根据这个公式来计算电阻,需要事先知道物质的电阻率、导体的长度和截面积。
根据具体的电路设计和实际情况,可以选择合适的材料和尺寸来获得所需的电阻值。
举例说明,假设我们要制作一个电阻为100Ω的电阻器,使用的材料为铜,我们可以先查到铜的电阻率约为1.68 × 10^-8 Ω·m。
然后,我们可以根据所需的电阻值和电阻率来计算导体的长度和截面积。
已知:
- 电阻(R)= 100Ω
- 电阻率(ρ)= 1.68 × 10^-8 Ω·m
假设截面积(A)为1平方毫米(1 mm²),我们可以通过改变长度(L)来实现所需的电阻值。
根据公式,我们可以得到:
100Ω= (1.68 × 10^-8 Ω·m) × L / (1 mm²)
将公式整理化简,转换单位:
L = (100 Ω × (1 mm²)) / (1.68 × 10^-8 Ω·m)
L = 5.95 × 10^6 m
所以,如果我们使用铜导体的长度为5.95 × 10^6米,并且截
面积为1平方毫米,就可以制作出一个电阻为100Ω的电阻器。
什么是变频器的制动电阻?原理如何?有什么用?如何计算大小?变频器制动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。
制动电阻主要是用来消耗伺服电机制动(急停)时产生的能量,不然可能会烧坏驱动器。
一、什么是变频器制动电阻变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候,一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。
当供电停止后,变频器的逆变电路就反向导通,把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来,直流母线上的电压会因此而升高,当升高到一定值的时候,变频器的制动电阻就投入运行,使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉,同时维持直流母线上的电压为一个正常值。
6113961-f9a1735b e5d3b b b2.j p g二、变频器制动电阻原理当伺服电机制动的时候,该伺服电机处于发电状态。
这意味着能量将会返回到伺服驱动器的直流母线上。
因为直流母线包含电容,所以直流母线电压会上升。
电压增加的多少取决于开始制动时电机的动能以及直流母线上电容的容量。
如果制动动能大于直流母线上的电容量,同时直流母线上没有其他驱动器容纳该能量,那么驱动器将会通过制动电阻来消耗该能量,或者将其反馈给供电电源.6113961-33e9c33161f38712.j p g三、变频器制动电阻作用电机减速时,过大的设备惯量会将电动机变成发电机,这是出于发电运行状态,电机反向给变频器供电,这会造成变频器过压报警。
为了释放这部分能量,采用增大电阻功率(适当减小电阻值)的方法来实现的。
也有采用可反向供电到电源回路的,这在共直流母线的变频系统中运用的比较多,可节能。
制动电阻和发电效果是一样的,可防止变频器减速过压,减小减速距离,提高动态性能。
电机内置制动器一般是做最后停车制动的,而不做减速制动,这和电阻制动是有本质区别的,因为电阻制动只有电机减速的过程中有作用,在电机停止后是没有效果的,必须采用刹车才能让电机保持静止(有位能负载)。
电阻阻值计算公式电阻的阻值计算公式是:R=ρ(L/A)其中,R为阻值;ρ为电阻率;L为电阻器的长度;A为电阻器的横截面积。
在理想情况下,电阻率ρ可由以下公式计算:ρ=R×(A/L)这两个公式是互相转化的。
在实际应用中,通常使用第一个公式来计算电阻的阻值。
电阻率是材料的特性之一,表示单位长度内通过单位横截面积的电流产生的电压降。
电阻率的单位是Ω·m,即欧姆·米。
不同材料的电阻率不同,常用的电阻材料有金属、半导体和电解质。
金属的电阻率通常在10^-8Ω·m到10^-6Ω·m之间,半导体的电阻率通常在10^-2Ω·m到10^8Ω·m之间,而电解质的电阻率通常在10^2Ω·m到10^8Ω·m之间,这也是为什么金属导体的电阻比较小,而电解质的电阻比较大的原因。
电阻器的长度L是指电阻器所占的线性长度,常用的单位是米(m)或厘米(cm)。
横截面积A是指电阻器截面的面积,也就是电流所通过的截面的面积。
常用的单位是平方米(m^2)或平方厘米(cm^2)。
在实际应用中,我们可以通过测量电阻器的长度和截面积,然后根据所使用的材料的电阻率来计算电阻器的阻值。
例如,如果有一个铜制的电阻器,它的长度为0.5米,截面积为5厘米^2,那么可以使用以上公式计算电阻的阻值。
铜的电阻率通常为1.7×10^-8Ω·m,根据公式R=ρ(L/A),可以得到R = (1.7×10^-8 Ω·m) × (0.5 m) / (5 cm^2)=(1.7×10^-8Ω·m)×(0.5m)/(5×10^-4m^2)[将厘米转换为米]=(1.7×10^-8Ω·m)×(0.5m)/(5×10^-4×10^-4m^2)[将厘米^2转换为平方米]=(1.7×10^-8Ω·m)×(0.5m)/(5×10^-8m^2)=(1.7×0.5)Ω=0.85Ω所以,这个铜制电阻器的阻值为0.85欧姆。
汇川md880制动电阻参数设置
(原创版)
目录
1.汇川 md880 制动电阻参数设置的概述
2.制动电阻参数设置的具体步骤
3.制动电阻参数设置的注意事项
4.总结
正文
一、汇川 md880 制动电阻参数设置的概述
汇川 md880 是一种常用的制动电阻,适用于各种工业控制场合。
合理的设置制动电阻参数,可以有效提高设备的运行效率和使用寿命。
本文将详细介绍如何进行汇川 md880 制动电阻参数设置。
二、制动电阻参数设置的具体步骤
1.确定电阻值:根据设备的工作电压和电流,可以计算出所需的制动电阻值。
公式为:电阻值(欧姆)=(工作电压 - 制动电压)/工作电流。
2.选择电阻器:根据计算出的电阻值,选择合适的电阻器。
一般建议选择标准阻值的电阻器,以保证电阻器的稳定性和使用寿命。
3.连接电阻器:将电阻器连接到制动电路中,使其与电源和制动器形成一个完整的电路。
4.调试:启动设备,观察制动效果。
如果制动效果不理想,可以适当调整电阻值,直到达到满意的效果。
三、制动电阻参数设置的注意事项
1.设置电阻值时,要确保不超过电阻器的最大允许功率,以免过热损坏。
2.连接电阻器时,要确保接线牢固,以防止接触不良或短路。
3.在调试过程中,要注意观察设备的工作状态,避免因参数设置不当导致的设备损坏。
四、总结
汇川 md880 制动电阻参数设置是保证设备正常运行的关键环节。
通过合理的参数设置,可以提高设备的工作效率和使用寿命。
制动单元与制动电阻的选配A、首先估算出制动转矩一般情况下,在进行电机制动时,电机内部存在一定的损耗,约为额定转矩的18%-22%左右,因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置;B、接着计算制动电阻的阻值在制动单元工作过程中,直流母线的电压的升降取决于常数RC,R即为制动电阻的阻值,C 为变频器内部电解电容的容量。
这里制动单元动作电压值一般为710V。
C、然后进行制动单元的选择在进行制动单元的选择时,制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据,其计算公式如下:D、最后计算制动电阻的标称功率由于制动电阻为短时工作制,因此根据电阻的特性和技术指标,我们知道电阻的标称功率将小于通电时的消耗功率,一般可用下式求得:制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率%2.6 制动特点能耗制动(电阻制动)的优点是构造简单,缺点是运行效率降低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量,且制动电阻的容量将增大。
制动力矩计算要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果,制动力矩太小,变频器仍然会过电压跳闸。
制动力矩越大,制动能力越强,制动性能约好。
但是制动力矩要求越大,设备投资也会越大。
制动力矩精确计算困难,一般进行估算就能满足要求。
按100%制动力矩设计,可以满足90%以上的负载。
对电梯,提升机,吊车,按100%开卷和卷起设备,按120%计算离心机100%需要急速停车的大惯性负载,可能需要120%的制动力矩普通惯性负载80%在极端的情况下,制动力矩可以设计为150%,此时对制动单元和制动电阻都必须仔细合算,因为此时设备可能工作在极限状态,计算错误可能导致损坏变频器本身。
超过150%的力矩是没有必要的,因为超过了这个数值,变频器本身也到了极限,没有增大的余地了。
电阻制动单元的制动电流计算(按100%制动力矩计算)制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。
380V标准交流电机:P――――电机功率P(kW)k――――回馈时的机械能转换效率,一般k=0.7(绝大部分场合适用)V――――制动单元直流工作点(680V-710V,一般取700V)I――――制动电流,单位为安培计算基准:电机再生电能必须完全被电阻吸收电机再生电能(瓦)=1000×P×k=电阻吸收功率(V×I)计算得到I=P。
伺服驱动器制动电阻的选择伺服驱动器制动电阻的选择SEVO伺服驱动器制动电阻的选择电机的输出力矩与转速的方向相反时,能量从负载端回传到驱动器内,此能量灌注到电容中,产生DCBus中的电压上升。
当上升到某一值时,回灌的能量就需要制动电阻来消耗。
下面为估算制动电阻的功率分两种情形:1、电机对外做功,作频繁起停的场合根据下面公式:(焦耳):电机回灌能量(2000 rpm刹车至0);Wr:电机转速,rpmJ:电机转子惯量,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2:驱动器电容吸收能量;假设负载惯量为电机惯量的N倍,则从2000rpm刹车至0时,回灌能量为(N+1)×。
所需制动电阻需要消耗(N+1)×-焦耳。
假设往返动作周期为T sec,那么所需制动电阻的功率为((N+1)×-)/ T例如:以1KW电机为例,其转子惯量为2.6E-4(),EDB驱动器电容吸收能量约为14.5焦耳(外部3相输入电源为220V)。
假设往返动作为T=0.5 sec,最高转速为2000rpm,负载惯量为电机惯量的5倍,则所需制动电阻功率为((5+1)×5.7-14.5)/ 0.5=39.4W,如果此功率大于驱动器内部制动电阻功率,则需要外接制动电阻。
2、电机对外做负功当电机扭矩输出与电机转动方向相反,此时伺服电机作负功,大量能量需要制动电阻消耗。
外部负载扭矩作负功:P=TL* Wr仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢3TL:外部负载扭矩 N.MWr:rad/s例如:当外部负载扭矩为+50%的额定扭矩,转速达2000rpm时,那么以1KW电机(额定扭矩为4N.M)为例,使用者需要外接(0.5×4)×(2000×2× /60)=419W,40Ω的制动电阻。
在实际运用中,可主要考虑第一种情况,在选择制动电阻时,也需要留出20%左右的余量,如果电网电压偏高,驱动器内部电容吸收能量将大为降低。
制动电阻的选择随着我司产品应用范围的扩展,需要用到制动电阻的时候也越来越多,经常会遇到客户要求我司提供制动电阻的大小及规格。
制动电阻的选择与负载状况有密切关系(包括电机轴上的转动惯量、制动转矩、要求的减速时间等),很多参考书上给出了详细的计算公式,但非常麻烦而且不实用。
我司用户手册上也给出了每个变频器功率等级的制动电阻规格,但这只是一个指导性质的数值,根据具体的使用状况,也可以有其他的选择。
下面给出一些简单的简化计算公式,遇到客户有疑问时可以给出解答,或者指导用户选择制动电阻。
简化公式依据的两个原则:1、可以粗略的认为:如果通过制动电阻的放电电流等于电机额定电流的话,所需的附加制动转矩大致得到满足。
2、有关资料表明:当放电电流等于电机额定电流一半时,就可以得到与电机额定转矩相等的制动转矩了。
因此制动电阻可大致如下选择:1、制动电阻阻值大小R=U/Ie------2U/Ie,U是制动时的母线电压,一般是700V,Ie是电机的额定电流。
举例15KW变频器带15KW电机(额定电流32A),可选R=700/32=22欧,因此可选22欧到44欧之间阻值的电阻。
2、制动电阻功率大小P=m*U*U/R=m*700*700/R,U是制动时母线电压700V,R电阻阻值,第1步已经选出,m是比例系数,一般为0.3----0.5,与制动使用率及电机大小有关,制动使用率高(变频器用户手册中可以设置),电机大时,此值取大。
举例15KW变频器带15KW电机,制动电阻选30欧,则电阻功率为P=(0.3----0.5)*700*700/30=4900W--------8167W。
3、我司不提供制动电阻,可以推荐用户去专业制作制动电阻的厂家购买。
4、以上两个公式是简略计算和选择,而且给出的是范围,切记要根据不同的应用情况进行适当的调整。
如何计算电阻的阻值电阻是电流通过时所遇到的阻碍。
计算电阻的阻值是电工学中的基础知识之一,下面将介绍一些常见的计算电阻阻值的方法。
一、欧姆定律欧姆定律是计算电阻阻值最基本的法则。
根据欧姆定律,电流(I)通过一个电阻(R)时,产生的电压(V)与电阻阻值的乘积成正比。
换句话说,阻值(R)等于电压(V)除以电流(I)。
即R = V / I其中,R代表阻值(单位为欧姆Ω),V代表电压(单位为伏特V),I代表电流(单位为安培A)。
二、串联电阻的阻值计算当多个电阻串联连接时,电流在电阻中的总阻值等于各电阻的阻值之和。
假设有n个电阻串联连接,分别为R₁, R₂, …, Rₙ,则总阻值R为:R = R₁ + R₂ + … + Rₙ三、并联电阻的阻值计算当多个电阻并联连接时,电流在电阻中的总阻值等于各电阻的倒数之和的倒数。
假设有n个电阻并联连接,分别为R₁, R₂, …, Rₙ,则总阻值R为:1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + … + 1 / Rₙ四、计算混合连接电路中的总阻值在实际电路中,常常会存在串联连接和并联连接同时存在的混合连接电路。
计算混合连接电路中的总阻值时,需要先将电路分解为串联和并联的组合,然后按照串联和并联的原理进行计算,最终得到总阻值。
五、可变电阻的阻值计算可变电阻也称为变阻器,它的阻值可以通过物理调节改变。
可变电阻通常有一个调节旋钮,用来改变电阻的阻值。
此时,阻值的计算需要结合具体情况进行,根据调节旋钮的位置或者阻值的标定值确定。
总结:以上是一些常见的计算电阻阻值的方法。
根据欧姆定律,可以直接通过电压和电流计算阻值。
对于串联连接和并联连接的电阻,可以根据电阻连接方式进行简单的计算。
而对于混合连接的电路,需要将电路分解为串联和并联组合后进行计算。
对于可变电阻,需要根据具体情况进行阻值的计算。
需要注意的是,电阻的阻值计算是基于理想条件的,实际电路中可能存在一些其他因素的影响,如电压损耗、线路阻抗等。
变频器制动电阻介绍及计算方法
1 引言
目前市场上变频器的制动方法大致有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动。
目前关于制动电阻的计算方法有很多种,从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际,主要是部分参数无法精确测量。
目前通常用的方法就是估算方法,由于每一个厂家的计算方法各有不同,因此计算的结果不大一致。
2 制动电阻的介绍
制动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,台达原厂配置的就是这样的电阻;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。
3 制动电阻的阻值和功率计算
3.1刹车使用率ED%
制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。
刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让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;当刹车电阻发热时,电阻值将会随温度的上升而变高,制动转矩亦随之减少。
刹车使用率ED%=制动时间/ 刹车周期=T1/T2*100%。
(图1)
图1刹车使用率ED%定义
现在用一个例子来说明制动使用率的概念:10%的制动频率可以这样理解,如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100%的功率,那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
3.2制动单元动作电压准位
当直流母线电压大于等于制动电压准位(甄别阈值)时,刹车单元动作进行能量消耗。
台达制动电压准位如表1所示。
3.3制动电阻设计
(1)工程设计。
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了,因此制动电阻的粗略计算是:
其中:
制动电压准位
电机的额定电流
为了保证变频器不受损坏,强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。
选择制动电阻的阻值时,不能小于该阻值。
根据以上所叙,制动电阻的阻值的选择范围为:
制动电阻的耗用功率当制动电阻在直流电压为的电路工作时,其消耗的功率为:
耗用功率的含义:如果电阻的功率按照此数值选择的话,该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
现场中使用的电阻功率主要取决于刹车使用率ED%。
因为系统的进行制动时间比较短,在短时间内,制动电阻的温升不足以达到稳定温升。
因此,决定制动电阻容量的原则是,在制动电阻的温升不超过其允许数值(即额定温升)的前提下,应尽量减小容量,粗略算法如下:
为制动电阻的降额系数
为实际的选用电阻阻值
为制动电阻的功率
(2)设计举例。
根据以上的公式我们可以大致的推算出来我们需要的制动电阻的阻值和功率。
以台达VFD075F43A变频器驱动7.5KW的电机作为例来说明,7.5KW电机额定电流是18A,输入电压AC460,则有:
欧
欧
因此制动电阻的阻值取值范围:
选择电阻阻值要选择市场上能够买到的型号和功率段为宜,选择阻值75欧。
716W
根据实际的情况可以在计算的数值功率上适当的扩大。
4 结束语
制动电阻的阻值和功率的计算都是从工程的角度来考虑的,因此在实际的应用时需要结合现场的具体情况进行适当的该动,最终形成一个经济适用的选择方案。
我在工作中遇到一个问题,这里有一个MM44O0的变频器,是3AC 380-480V 90KW的,现在想给它加一个制动电阻。
我应该选择什么型号的呢?
选择正确的制动电阻是保证制动效果并避免设备损坏的必要条件:首先要计算制动功率并绘制正确的制动曲线;再根据制动曲线确定制动周期及制动功率;根据所确定的制动功率及制动周期,同时参考电压、阻值等条件选择合适的制动电阻;所选制动电阻阻值不能小于选型手册中规定的数值,否则将直接造成变频器损坏!这在电阻选型时应予以说明。
有时候制动功率不好确定,或为了确保安全,可选择制动功率较大的电阻;西门子标准传动产品提供的MM4系列制动电阻均为5%制动周期的电阻,所以在选型时应加以注意;制动周期在参数P1237中选择;同时应将P1240设置为0
用以禁止直流电压控制器。
制动周期的计算有时候容易混乱。
实际上,5%制动周期就意味着制动电阻可以在12秒钟内消耗100%的功率,然后需要冷却228秒钟。
当然如果制动的时间小于12秒钟,或者消耗的功率低于100%是另外一种情况,变频器会计算制动电阻的i2t。
如果制动周期大于5%,440允许设置较高的制动周期,但实际上很难精确地计算出制动的情况。
比如说,一台变频器每分钟制动5秒钟,制动功率50%。
在这种情况下,一般建议选择比理论计算稍大一些的电阻,同时在参数
P1237中相应地设置高一些的制动周期。
下面给出个例子供参考:
8%,所以折算后的制动功率为625w,于是选择750w的制动电阻,同时在P1237中设置制动周期为10%。
假设一台7.5kW变频器,需要每分钟制动5次,每次2秒钟,制动功率50%。
每分钟制动5次,每次2秒钟就相当于240秒钟内制动40秒钟,而50%的制动功率折算到时间上就是20秒钟。
于是可以这样计算制动周期:20/240
两种办法:
1、查一下440实用大全,依照你的变频器找对应的制动电阻订货号。
2、找一下经销商或者技术热线问一下。
祝成功!。