制動(dòng)電阻的工作原理和選型建議
一；制動(dòng)電阻的工作原理其實(shí)就是一個(gè)將再生電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程
1、電動(dòng)機(jī)在減速情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相對(duì)于減速前是相反的，此時(shí)的電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，即處于發(fā)電狀態(tài)，會(huì)持續(xù)產(chǎn)生再生電能。產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢(shì)被變頻器內(nèi)部整流器件整流。在沒(méi)有能量回饋系統(tǒng)的變頻器中，持續(xù)產(chǎn)生的再生電能使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。
2、直流母線上的電壓升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí)，制動(dòng)單元的功率開關(guān)開通，電流流經(jīng)制動(dòng)電阻，使制動(dòng)電阻放電。
3、導(dǎo)通的制動(dòng)電阻開始工作，將再生能量轉(zhuǎn)化為熱能并釋放，線路上的再生能量迅速減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線上的電壓減小。
4、直流母線電壓降低到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的關(guān)斷電壓時(shí)，制動(dòng)單元的功率線路關(guān)斷。此時(shí)制動(dòng)電阻停止工作并自然散熱，制動(dòng)電阻溫度降低。
5、直流母線上的電壓再次上升高到制動(dòng)單元預(yù)先設(shè)定的開啟電壓時(shí)，制動(dòng)單元將重復(fù)以上過(guò)程，控制母線電壓控制在一個(gè)范圍內(nèi)，使系統(tǒng)正常運(yùn)行，也保護(hù)了控制系統(tǒng)和電機(jī)不受損壞。
二；制動(dòng)電阻的材質(zhì)選擇
繞線波紋電阻采用表面立式波紋繞線方式，該繞線方式有利于散熱并減低寄生電感量，表面使用高阻燃無(wú)機(jī)涂層，有效保護(hù)電阻絲不被老化，延長(zhǎng)使用壽命。
2、鋁外殼電阻
鋁合金電阻易緊密安裝，易附加散熱器，外型美觀，采用高散熱性的鋁合金外盒全包封結(jié)構(gòu)，具有極強(qiáng)的耐振性，耐氣候性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性；具有體積小、功率大，安裝方便穩(wěn)固，絕緣能力強(qiáng)，外形美觀，廣泛應(yīng)用于各種不同工業(yè)環(huán)境使用。
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制動(dòng)電阻箱是將多個(gè)繞線波紋電阻或者多個(gè)鋁外殼電阻集成在一個(gè)箱體內(nèi)的方式，具有功率大，安裝方便，相對(duì)于繞線電阻絕緣性能更好的特點(diǎn)。
三；制動(dòng)電阻的選型
制動(dòng)電阻是用于將變頻器的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量?jī)蓚€(gè)重要的參數(shù)。
制動(dòng)電阻除受到最大允許電流的限制外，與制動(dòng)單元也并無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其阻值主要根據(jù)所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選擇，功率根據(jù)電阻的阻值和使用率確定。
制動(dòng)電阻阻值的選定有一個(gè)不可違背的原則：應(yīng)保證流過(guò)制動(dòng)電阻的電流IC小于制動(dòng)單元的允許最大電流輸出能力，即：
R > 800/Ic
其中：800 —— 變頻器直流線路可能出現(xiàn)的最大直流電壓。
Ic —— 制動(dòng)單元的最大允許電流。
制動(dòng)電阻阻值的選擇方法：
為充分利用所選用的變頻器專用型制動(dòng)單元的容量，通常制動(dòng)電阻阻值的選取以接近上述計(jì)算的最小值為合理、同時(shí)還可獲得最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率。而較大功率的制動(dòng)電阻的購(gòu)買費(fèi)用會(huì)相對(duì)更高。
所以在某些情況下，并不需要很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，此時(shí)比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇較大的制動(dòng)電阻阻值、也因此可以減小制動(dòng)電阻的功率，從而減少購(gòu)買制動(dòng)電阻所需的費(fèi)用，但這樣的代價(jià)是制動(dòng)單元的容量沒(méi)有得到充分利用，相對(duì)穩(wěn)定性會(huì)降低。
電阻功率的選擇方法：
在選定了制動(dòng)電阻的阻值以后，應(yīng)該確定制動(dòng)電阻的功率值，制動(dòng)電阻功率的選取相對(duì)比較繁瑣，它與很多因素有關(guān)。
制動(dòng)電阻消耗的瞬時(shí)功率按下式計(jì)算：
P 瞬= 7002 /R
按上式計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率值是制動(dòng)電阻可以長(zhǎng)期不間斷的工作可以耗散的功率數(shù)值，然而制動(dòng)電阻并非是不間斷的工作，這種選取存在很大的浪費(fèi)，在本產(chǎn)品中，可以選擇制動(dòng)電阻的使用率，它規(guī)定了制動(dòng)電阻的短時(shí)工作比率。制動(dòng)電阻實(shí)際消耗的功率按下式計(jì)算：
P 額=7002 /R×rB% rB%：制動(dòng)電阻使用率。
實(shí)際使用中，可以按照上式選擇制動(dòng)電阻功率，也可以根據(jù)所選取的制動(dòng)電阻阻值和功率，反過(guò)來(lái)計(jì)算制動(dòng)電阻所能夠承受的使用率，從而正確設(shè)置，避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞。
使用功率
制動(dòng)電阻使用率決定定了制動(dòng)電阻的使用效率，以避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞，它會(huì)影響制動(dòng)單元的制動(dòng)效果。
制動(dòng)電阻的使用率越低，電阻的冷卻周期越長(zhǎng)，發(fā)熱程度越小，電阻上消耗的能量越少，制動(dòng)電阻的功率選擇時(shí)可以相對(duì)偏小。
而相反的情況下，制動(dòng)電阻使用率越高（頻率快，冷卻周期短），發(fā)熱程度越大，電阻上消耗的能量也越大，這種情況下制動(dòng)電阻的功率選擇時(shí)需要相對(duì)偏大。
簡(jiǎn)單來(lái)描述：制動(dòng)電阻阻值選擇相對(duì)越小，制動(dòng)效果更好，對(duì)控制系統(tǒng)的保護(hù)也越好但制動(dòng)電阻的功率也要選擇更大，購(gòu)買費(fèi)用也越高。
相反也是同樣的道理。
現(xiàn)實(shí)選擇方法：
通過(guò)變頻器的制動(dòng)電阻選型指導(dǎo)書，阻值按照參考書根據(jù)型號(hào)選擇對(duì)應(yīng)阻值，功率選擇在制動(dòng)頻繁的工況中加功率，制動(dòng)頻率低的工況為了節(jié)約成本減功率選擇。
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