正确选型制动单元和制动电阻.doc

正确选型制动单元和制动电阻 1、变频器能耗制动工作原理 在同一个电力拖动系统中,当电机转速高于变频器输出频率所对应的同步转速时,处于发电状态的电动机及负载的惯性能量将反馈到变频器中 (这种情况一般发生在电机被拖着走的时候,如起重机重物下降)。但通用变频器大多没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能， 因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的直流母线电压因电容充电升高。如处理不当，变频器就会报警停机。 对于通用变频器通常采用的方法是为变频器配备制动单元和制动电阻，制动单元通过电平检测确定直流母线电压Ud是否超过规定的限值时（如660V或710V）， 如过压就可以通过短时间接通电阻，使电能以热能方式消耗掉。所以准确地计算制动功率、制动电阻阻值和功率容量等参数，对于变频器的正常工作是至关重要的。 2、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 再计算制动电阻阻抗。 R Udc2/PW 其中： Udc 在制动过程中，电阻两端的电压，例如： 1.35·1.2·415 VDC(当输入电压是380—415VDC)， 1.35·1.2·500 VDC(当输入电压是440—500VDC)，或 1.35·1.2·690 VDC(当输入电压是525—690VDC)。 R 电阻器阻抗（欧姆） 再参照厂家提供的手册（如下表）配置相应的制动单元和制动电阻，选择合适的阻值，通过公式计算通过制动电阻的直流电流 Imax= Udc/R 以及制动电阻的功率 P=I2*R ,为了保证制动电阻的使用寿命选型时对制动电阻额定电流要适当放大为1.5*Imax