何时以及如何选择制动电阻

制动电阻的选择是优化变频器应用的关键因素

制动电阻器在变频器中是如何工作的？

制动电阻器在 VFD 应用中的工作原理是将电机减速到驱动器设定的精确速度。它们对于电机的快速减速特别有用。制动电阻还可以将任何多余的能量馈入 VFD，以提升直流母线上的电压。

当电压处理得当时，变频器不会损坏，系统可以正常运行。机器制造商必须选择合适的制动电阻尺寸和类型，以获得最佳结果。

例如，一些电阻器可以产生更多的热量并比其他电阻器更快地停止电机。这就是为什么选择合适的制动电阻器如此重要的原因。

制动电阻如何防止损坏

制动电阻器被引入电机控制系统，以防止 VFD 硬件损坏或干扰故障。

在某些操作中，由 VFD 控制的电机充当发电机，功率流回它而不是电机。每当有检修负载或驱动器用于使电机减速时，电机将充当发电机。

这会导致驱动器的直流母线电压上升，如果产生的能量没有耗散，则会导致过压故障。

制动电阻将直流母线电平调节到误差阈值以下

有几种基本方法可以处理电机产生的能量。

首先，驱动器本身可以在很短的时间内吸收一些能量。当不存在大修负载且不需要快速减速时，这是典型的。如果产生的能量对于驱动器来说太大，则可以引入制动电阻。制动电阻器将通过将多余的能量转换为电阻元件上的热量来消散多余能量。

最后，如果电机的再生能量是连续的，则使用再生单元而不是制动电阻器可能是有益的。这仍然可以保护 VFD 免受硬件损坏和干扰故障的影响，使用户能够捕获和重复使用能量，而不是耗散能量。

选择制动电阻时应考虑哪些因素？

选择制动电阻的两个主要因素是最小电阻值和功率耗散能力。

最小电阻值

使用制动电阻器的变频器还将具有“斩波电路”或制动晶体管。当直流母线电压过高时，制动晶体管将来自直流母线的电流分流到制动电阻上。该制动晶体管电路具有电流限制。因此，VFD 制造商通常会列出最大电流值和占空比。

制动晶体管控制制动电阻两端的电流

由于 V=IR，如果电压恒定，则较小的电阻将导致较大的电流。例如，假设最大电压是 KEB 的 840VDC 过电压水平。然后，用户可以计算最小电阻，以将电流值保持在制动晶体管的最大额定值以下。最小电阻值不会影响电阻器的运行或其耗散功率的能力。

但是，了解此值对于确保它与 VFD 正常工作很有用。

重要的是要知道哪些电阻值可以安全地与 VFD 配合使用，以及电阻器的功耗。从这里开始，您应该考虑将产生多少能量回需要耗散的驱动器。这确保了制动电阻器有足够的容量来安全地消散电机产生的能量。

第一种方法是通过计算。如果您知道以下内容，则可以计算电机产生的功率：

电机和负载的质量转动惯量

电机转矩

速度变化

减速时间

您可以在制动电阻手册中找到有关这些计算的更多信息。但是，在实际应用中很难计算所有这些值。因此，通常最好通过测试方法确定制动电阻的适当功率大小。

一般规则如下：负载越大，减速越快，需要耗散的功率就越大。

然而，利用Combivis 6软件中的示波器功能，可以在整个操作过程中记录驱动器的直流母线电压。这为我们提供了更准确的制动电阻使用情况。

通过示波器，您可以监控是否需要具有不同功耗或尺寸的电阻器。在后一种情况下，可以调整操作以提高性能，例如加快减速速度。

制动电阻器安装

选择制动电阻器时的最后一个考虑因素是安装。如果制动电阻器未按照 UL 标准安装，电路可能会发生故障并造成火灾危险。了解如何保护 VFD 制动电阻器。

除传统电阻器外，KEB 还销售本质安全型制动电阻器。这些解决方案就像保险丝一样失效，在短路故障期间保护系统。

安装环境也很重要。例如，涉及易燃纤维（如纺织品或锯末）的装置需要特别考虑。

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