论变频器制动电阻的选型

通用电压型变频器只能运行于一、三象限即电动状态，因此在电机拖动大惯量负载并要求急剧减速或停车、位能负载，以及经常处于被拖动状态等要求电机不仅运行于电动状态，而且要运行于发电制动状态的场合下，用户必须考虑配套使用制动方式。常用的变频器制动方式有四种：能耗制动，回馈制动，直流制动和共用直流母线回馈制动。

       其中能耗制动方式是通过斩波器和制动电阻，利用设置在直流回路中的制动电阻来吸收电机的再生电能，实现变频器的快速制动。本文现在就讲解关于变频器制动电阻的制动及其选型。

       首先我们来了解一下什么是变频器制动电阻制动。

       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。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。

       工程上使用的变频器制动电阻有哪些？

       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。

       接下来我们来了解一下在实际应用中变频器制动电阻阻值的选择。

       制动电阻的选择除受到变频器专用型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：R > 800/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分利用。

       然后我们来看一下所需的制动电阻功率的计算方法。

       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=7002 /R×rB% 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使用率，从而正确设置，避免制动电阻过热而损坏。

       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，终极形成一个经济适用的选择方案。