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求:变频器的制动电阻是怎样计算,根据什么原理。谢谢

2024-09-18 17:28:32 编辑:join 浏览量:560

求:变频器的制动电阻是怎样计算,根据什么原理。谢谢

1、制动电阻的计算

制动电阻的选型:动作电压710V。电阻功率(千瓦)=电机千瓦数*(10%--50%),制动电阻值(欧姆)

粗略算法:R=U/2I~U/I 在我国,直流回路电压计算如下:U=380*1.414*1.1V=600V

其中,R:电阻阻值,U:直流母线放电电压,I:电机额定电流。

2、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。

扩展资料:

制动电阻接在直流母排上:

当变频器减速的时候,变频器输出频率降低,但是电机由高速变低速的时候,电机由电动状态编程发电状态,发的电就通过IGBT开关的时候返回到直流母线了,所以制动的时候会导致直流母线电压升高。

制动电阻使用的时候要配合制动单元,当制动单元投入的时候,检测直流母线电压过高,就会控制制动单元内的IGBT导通(和变频输出似的,间断导通)进行放电,当电压下降到设定值以下是,停止触发。

参考资料来源:

参考资料来源:

制动电阻的选型:动作电压710V

1) 电阻功率(千瓦)=电机千瓦数*(10%--50%),

1) 制动电阻值(欧姆)

粗略算法:R=U/2I~U/I 在我国,直流回路电压计算如下:U=380*1.414*1.1V=600V

其中,

R:电阻阻值

U:直流母线放电电压,

I:电机额定电流

2) 最小容许电阻(欧姆):max(驱动器technical data中要求,放电电压/额定电流),

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。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:

制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值

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%

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。

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。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:

制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值

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%

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。

3、起重变频器制动功率的简便计算

对于制动功率的计算通常是采用计算制动转矩的方法,但针对于起重变频器的制动功率的计算此方法不太适用且计算太复杂。国内外的变频器厂家也没有针对起重变频器制动功率给出方便的计算方法,如果仅依据其选型手册按一般停车工况进行选型,通常不能正常使用。如安川G7系列45KW变频器,如按手册选型最大选择制动单元为CDBR-4045B 1台,制动功率9.6KW,如果此变频器用于提升机构,制动功率就会差的太多而无法工作。ABB变频器制动单元选型手册也都是针对停车工况选型的计算,无法完成在起重领域应用时的选型。

对于起重变频器停车工况所需的制动功率容量较小,而重物下降时所需的制动功率容量较大,故选型时应满足最大下降重量、最大下降行程、最快下降速度的要求。

在起重机重荷下降时电动机作为发电机产生电能,而电动机的驱动是来自于重物的势能,根据能量守恒定律,产生的电能应等于重物势能的释放,又等于电阻的热能耗(在不考虑功率损耗)。所以只需计算重物势能产生的功率就是所需的制动功率。对于下降物体势能产生的功率很容易计算。

PE = GM ╳ VM

PW = PE ╳ (1-η)

PE 下降势能产生的功率 单位:瓦

PW 制动功率 单位:瓦

GM 最大下降重量 单位:牛

VM 最快下降速度 单位:米/秒

η 电机和变频器的内耗功率系数,一般为20%

计算出制动功率PW后再依据厂家提供的手册配置相应的制动单元和制动电阻,一定要严格按照手册数据配置制动单元,否则可能会因配置不当导致制动单元电流过大而烧坏。

4、实际应用举例

a、 洛阳伊川三电厂主厂房75/20吨天车 (仅以主起升为例)

主起升电机功率37KW,运行速度0.2-2米/分钟,最大提升重量100吨。变频器采用安川G7系列 45KW变频器。计算制动功率:

GM = 100吨╳10000

VM = 2 /60米/秒

PW = PE ╳(1-η)=GM ╳ VM╳(1-η)

= 100╳10000╳2╳(1-0.2)/60

= 26.66千瓦

故主起升机构制动功率应不小于26.66千瓦,参照安川制动单元选型手册,每台CDBR-4045B可提供9.6KW的制动功率,可选用3台并联使用。在设备调试中我们曾使用2台,但终因电阻过热无法完成验收测试。

先确定需要的电阻功率,其原理是把机械的动能全部转化为消耗在电阻上的热能。这样计算出来的就是系统所需要的电阻的功率。然后,根据所选用的制动单元所

最简单的办法是:找说明书,上面有匹配。

http://baike.baidu.com/view/2419245.htm 请您参考。

标签:变频器,电阻,制动

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