变频器制动电阻设计计算方法

变频器制动电阻设计计算方法一(简单计算)

1、首先依据电动机大小确定变频器的功率大小;

2、制动单元功率的选择一般是变频器的功率大小的(1～2)倍;

3、制动电阻值大小选择公式700/电动机功率KW(采用多个制动单元并联运行时，每个制动单元所配置的电阻器阻值不小于700/电动机功率KW;最小电阻值要按照有关配置表查得);

4、制动电阻器功率大于电动机功率KW/2。(按照公式Pb=8Q*v*η)

5、制动电阻器箱数粗略计算为：电动机功率(KW)/11.2(取整数上限值).

变频器制动电阻设计计算方法二(制动单元与制动电阻的选配)

1、首先估算出制动转矩

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;

2、接着计算制动电阻的阻值

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。

3、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

4、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%

5、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。

6、制动力矩计算

要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。制动力矩越大，制动能力越强，制动性能越是好。但是制动力矩要求越大，设备投资也会越大。

制动力矩精确计算困难，一般进行估算就能满足要求。按100%制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。对电梯，提升机，吊车，按100%。开卷和卷起设备，按120%计算。离心机按100%计算。需要急速停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩。普通惯性负载按80%计算。

在极端的情况下，制动力矩可以设计为150%，此时对制动单元和制动电阻都必须仔细合算，因为此时设备可能工作在极限状态，计算错误可能导致损坏变频器本身。超过150%的力矩是没有必要的，因为超过了这个数值，变频器本身也到了极限，没有增大的余地了。

电阻制动单元的制动电流计算(按100%制动力矩计算)

制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。

380V标准交流电机：

P――电机功率P(kW)

k――回馈时的机械能转换效率，一般k=0.7(绝大部分场合适用)

V――制动单元直流工作点(680V-710V，一般取700V)

I――制动电流，单位为安培

计算基准：电机再生电能必须完全被电阻吸收

电机再生电能(瓦)=1000×P×k=电阻吸收功率(V×I)

计算得到I=P，制动电流安培数=电机千瓦数

即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有100%制动力矩

制动电阻计算和选择(按100%制动力矩计算)

电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳闸。

电阻功率选择是基于电阻能安全长时间的工作，功率选择不够，就会温度过高而损坏。

380V标准交流电机：

P――电机功率P(kW)

k――回馈时的机械能转换效率，一般k=0.7(绝大部分场合适用)

V――制动单元直流工作点(680V-710V，一般取700V)

I――制动电流，单位为安培

R――制动电阻等效电阻值，单位为欧姆

Q――制动电阻额定耗散功率，单位为kW

s――制动电阻功耗安全系数，s=1.4

Kc――制动频度，指再生过程占整个电动机工作过程的比例，这是一个估算值，要根据负载特点估算

一般Kc取值如下：

电梯 Kc=10~15%

油田磕头机 Kc=10~20%

开卷和卷取 Kc=50~60% 最好按系统设计指标核算

离心机 Kc=5~20%

下放高度超过100m的吊车 Kc=20~40%

偶然制动的负载 Kc=5%

其它 Kc=10%

电阻计算基准：电机再生电能必须被电阻完全吸收

电机再生电能(瓦)=1000×P×k=电阻吸收功率(V×V/R)

计算得到：制动电阻R=700/P (制动电阻值=700/电机千瓦数)

电阻功率计算基准：

电机再生电能必须能被电阻完全吸收并转为热能释放

Q=P×k×Kc×s=P×0.7×Kc×1.4

近似为Q=P×Kc

因此得到：

电阻功率Q=电动机功率P×制动频度Kc

制动单元安全极限：

流过制动单元的电流值为700/R

审核编辑：汤梓红