制動電阻知識歸納總結制動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兩個重要的參數。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種，波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無機涂層，有效保護電阻絲不被老化，延長使用壽命，；鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀，高散熱性的鋁合金外盒全包封結構，具有極強的耐振性，耐氣候性和長期穩定性；體積小、功率大，安裝方便穩固，外形美觀，廣泛應用于高度惡劣工業環境使用。組成部分陶瓷管：是合金電阻絲的骨架，同時具有散熱器的功效合金電阻絲：扁帶波浪形狀，纏繞在陶瓷管表面上，負責將電機的再生電能轉化為熱能涂層：涂在合金電阻絲的表面上，具有耐高溫的特性，作用是阻燃；制動電阻功能電機在快速停車過程中，由于慣性作用，會產生大量的再生電能，如果不及時消耗掉這部分再生電能，就會直接作變頻器專用型制動電阻用于變頻器的直流電路部分，輕者，變頻器會報故障，重者，則會損害變頻器；制動電阻的出現，很好地解決了這個問題，保護變頻器不受電機再生電能的危害；折疊平穩運行制動電阻將電機快速制動過程中的再生電能直接轉化為熱能，這樣再生電能就不會反饋到電源電網絡中，不會造成電網電壓波動，從而起到了保證電源網絡的平穩運行的作用。折疊編輯本段阻值頻度制動電阻的選擇除受到最大允許電流的限制外，與制動單元也并無明確的對應關系，其阻值主要根據所需制動轉矩的大小選擇，功率根據電阻的阻值和使用率確定。制動電阻阻值的選定有一個不可違背的原則：應保證流過制動電阻的電流IC小于制動單元的允許最大電流輸出能力，即：R>800/Ic其中：800——變頻器直流側所可能出現的最大直流電壓。Ic——制動單元的最大允許電流。為充分利用所選用的變頻器專用型制動單元的容量，通常制動電阻阻值的選取以接近上式計算的最小值為最經濟、同時還可獲得最大的制動轉矩，然而這需要較大的制動電阻功率。在某些情況下，并不需要很大的制動轉矩，此時比較經濟的辦法是選擇較大的制動電阻阻值、也因此可以減小制動電阻的功率，從而減少購買制動電阻所需的費用，這樣的代價是制動單元的容量沒有得到充分利用。折疊編輯本段電阻功率在選定了制動電阻的阻值以后，應該確定制動電阻的功率值，制動電阻功率的選取相對比較繁瑣，它與很多因素有關。制動電阻消耗的瞬時功率按下式計算：P瞬=7002/R按上式計算得到的制動電阻功率值是制動電阻可以長期不間斷的工作可以耗散的功率數值，然而制動電阻并非是不間斷的工作，這種選取存在很大的浪費，在本產品中，可以選擇制動電阻的使用率，它規定了制動電阻的短時工作比率。制動電阻實際消耗的功率按下式計算：P額=7002/R×rB%rB%：制動電阻使用率。實際使用中，可以按照上式選擇制動電阻功率，也可以根據所選取的制動電阻阻值和功率，反過來計算制動電阻所能夠承受的功率，從而正確設置，避免制動電阻過熱而損壞。折疊編輯本段使用功率制動電阻使用率規定了制動電阻的使用效率，以避免制動電阻過熱而損壞，它會影響制動單元的制動效果。制動電阻的使用率設置越低，電阻的發熱程度越小，電阻上消耗的能量越少，制動效果越差。同時，制動單元的容量也沒有得到充分利用。理論上講，制動電阻使用率為100%時，對制動單元容量的利用最充分，制動效果也最明顯，然而這需要較大的制動電阻功率的代價，使用者應綜合考慮。在制動電阻阻值和功率都已經確定的前提下，對于減速較慢的大慣性負載，選取較低的電阻使用率會取得較好的效果。對于需要快速停機的負載，宜選取較大的制動電阻使用率。折疊編輯本段降額選擇按照上述方法計算得到的制動電阻功率是足夠的，根據負載性質的不同，還可以進一步降額選擇。折疊重復制動所謂非重復制動，是指拖動系統在一個相當長的時間內只有一次減速制動過程，因此制動電阻在該段時間內只有一次制動電阻降額功率與單次制動時間的關系圖消耗能量的過程，制動電阻降額功率與單次制動時間的關系制動電阻的功率也因此可以進一步減小，減小的幅度決定于制動電阻的耐沖擊能力和單次減速制動的動作時間。不考慮制動電阻耐沖擊能力的因素，在非重復制動系統中，制動電阻的功率降額與單次減速制動時間的關系見《圖：制動電阻降額功率與單次制動時間的關系圖》；可見，在制動時間小于10S的情況下，制動電阻的功率可選擇到降額到20%以下。折疊重復制動有些機械是需要反復制動的，如起重機械和龍門刨床等，在重復制動且制動時間較短的情況下，制動電阻的選用功率制動電阻功率與制動占空比的關系圖P選用與制動占空比（每次制動時間tb與每兩次制動之間的時間間隔tc之比tb/tc）有近似線性關系。制動占空比越小，制動電阻功率的降額使用的幅度越大（P選用/P額越小）。通過《圖：制動電阻功率與制動占空比的關系圖》可了解這種對應關系。制動電阻功率與制動占空比的關系圖注意：當制動時間較長且反復制動的情況下，制動電阻功率的選擇應考慮留有一定的余量。折疊編輯本段制動原理一、制動單元原理:制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流環節電容器在規定的電壓范圍內儲存不了或者內接的制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時，需要加外接制動組件，以加快消耗再生電能的速度。二、制動電阻原理：電動機在工作頻率下降過程中，將處于再生制動狀態，拖動系統的動能要反饋到直流電路中，使直流電壓UD不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使UD保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。三、制動單元+電阻：電動機在工作頻率下降過程中，將處于再生制動狀態，拖動系統的動能要反饋到直流電路中，使直流電壓UD不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使UD保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。制動單元制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流IB流經提供通以下是制動單元的動作過程：a、當電動機在外力的作用下減速時，電動機以發電狀態運行，產生再生能量。其產生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內直流母線電壓持續升高。b、當直流電壓達到某一電壓（制動單元的開啟電壓）時，制動單元功率開關管開通，電流流過制動電阻。c、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機轉速下降，變頻器直流母線電壓降低。d、當直流母線電壓降到某一電壓（制動單元停止電壓）時，制動單元的功率管關斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻自然散熱，降低自身溫度。e、當直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復以上過程，平衡母線電壓，使系統正常運行。一、制動單元和制動電阻的區別制動電阻和制動單元是兩個獨立的設備，盡管它們總是連在一起使用，所以區別很明顯。制動電阻就是電阻，用來消耗能量的。在制動單元導通的前提下，馬達減速過程中產生的再生能量將以能耗的方式消耗在制動電阻上，從而提高變頻器的制動性能以及縮短變頻器的制動時間。常州博邦電氣“burbund”品牌制動電阻簡稱“BAR（鋁殼電阻）、BWR（波紋電阻）、BPRB（制動電阻箱）、BPRU（制動電阻柜）“在變頻器行業內有較高的美譽度。通俗點講，制動單元就是一個受電壓控制的“開關”，由于內部核心部件是一個斬波電路，所以制動單元也叫斬波器，主要通過檢測直流電壓，判斷是否超過啟動閥值，之后對內部的IGBT做控制，當電壓超過某一個值，晶閘管導通。制動單元與制動電阻的制動流程1、當電動機在外力的作用下減速時，電動機以發電狀態運行，產生再生能量。其產生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內直流母線電壓持續升高。2、當直流電壓達到某一電壓（制動單元的開啟電壓）時，制動單元功率開關管開通，電流流過制動電阻。3、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機轉速下降，變頻器直流母線電壓降低。4、當直流母線電壓降到某一電壓（制動單元停止電壓）時，制動單元的功率管關斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻自然散熱，降低自身溫度。5、當直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復以上過程，平衡母線電壓，使系統正常運行。二、制動電阻阻值選擇_制動電阻安裝注意事項制動電阻的選擇除受到變頻器專用性能耗制動單元最大允許電流的限制外，與制動單元也并無明確的對應關系，其阻值主要根據所需制動轉矩的大小選擇，功率根據電阻的阻值和使用率確定。制動電阻阻值的選定有一個不可違背的原則：應保證流過制動電阻的電流IC小于制動單元的允許最大電流輸出能力，即：R》800/Ic。其中：800——變頻器直流側所可能出現的最大直流電壓。Ic——制動單元的最大允許電流在選定了制動電阻的阻值以后，應該確定制動電阻的功率值，制動電阻功率的選取相對比較繁瑣，它與很多因素有關。制動電阻消耗的瞬時功率按下式計算：P瞬=7002/R按上式計算得到的制動電阻功率值是制動電阻可以長期不間斷的工作可以耗散的功率數值，然而制動電阻并非是不間斷的工作，這種選取存在很大的浪費，在本產品中，可以選擇制動電阻的使用率，它規定了制動電阻的短時工作比率。制動電阻實際消耗的功率按下式計算：P額=7002/R×rB%rB%：制動電阻使用率。實際使用中，可以按照上式選擇制動電阻功率，也可以根據所選取的制動電阻阻值和功率，反過來計算制動電阻所能夠承受的功率，從而正確設置，避免制動電阻過熱而損壞。為充分利用所選用的變頻器專用型制動單元的容量，通常制動電阻阻值的選取以接近上式計算的最小值為最經濟、同時還可獲得最大的制動轉矩，然而這需要較大的制動電阻功率。在某些情況下，并不需要很大的制動轉矩，此時比較經濟的辦法是選擇較大的制動電阻阻值、也因此可以減小制動電阻的功率，從而減少購買制動電阻所需的費用，這樣的代價是制動單元的容量沒有得到充分利用。制動電阻安裝注意事項在制動電阻怎么選擇過程中需要考慮的兩大主要因素是功率和阻值，而對于溫度的考量，在現行的國家標準中，并沒有關于制動電阻溫度的規定，而且現行的《電阻器基本技術條件》中關于電阻器極限溫升的規定也只從電阻器的運行狀況和人身安全角度考慮。但是在制動系統中，除了要考慮電阻的運行情況外，還要從整個制動系統來衡量，比如在電梯系統中如果機房溫度過高，會對控制柜的變頻器等各種電子設備的散熱產生影響。我們都知道，制動電阻主要是將再生電能轉化為熱能散發到空氣中，直接影響的是整個制動系統的工作環境溫度。制動電阻在安裝操作中還需要注意以下問題：1、避免將制動電阻和變頻器安裝得太靠近。2、必須保證制動電阻有足夠的散熱空間，必要時安裝散熱裝置。3、電阻的接頭處必須安裝穩固，避免電纜因長時間高溫受損。4、連接電纜長度不宜過長，避免波干擾。三、制動電阻選型計算1、制動單元又叫制動斬波器，和制動電阻一起配套工作，都是變頻器的選件。變頻器正常的母線電壓為540V（AC380V機型），當電機處于發電狀態時，該母線電壓會超過540V，最大允許700-800V，如長期或頻繁超過這個最大值將會損壞變頻器，所以用制動單元和制動電阻進行能量消耗，防止母線電壓過高。2、電機有兩種情況會由電動狀態轉為發電狀態A、大慣量負載快速減速或太短的減速時間B、提升負載下行時一直處于發電狀態3、選擇制動單元比較簡單，一般按照和變頻器同等功率就可以了。4、流過電阻的電流可以用以下公式計算R=U/IU一般為710－750V（制動單元動作電壓），各個廠家設計不太一樣，可以按照750V來考慮。R為制動電阻的阻值，一般制動單元都有規定其最小阻值，請按照手冊選取。如果沒有這個數據，請按照U/I來計算，I為最大允許制動電流，按照80％變頻器的額定電流來選。5、制動電阻的功率按照以下來選：P=ED%*U^2/RED％：制動使用率，按照一般經驗，ED％的范圍是從10％-50％不等。如果制動頻度低（偶爾動作），選10％即可。如果是長期或頻繁動作，則按30％-50％選擇即可，一般30％可滿足大部分應用要求。制動電阻功率越大越好制動電阻的選型最重要的兩個參數就是功率和阻值，在選型方面出現錯誤會出現制動電阻過熱的故障，有人說，功率往大了選就好，越大越好，果真是這樣嗎？都知道，制動電阻主要是將電能轉變為熱能的元件，符合焦耳定律的規定。電流通過導體產生的熱量和導體的阻值成正比，和通過導體的電流的平方成正比。根據焦耳定律以及大部分現場情況可以推斷：在制動單元設置正確的情況下，即閾值U是正常的，如果制動電阻阻值R設置過小，那么發出的熱量會增大。如果制動電阻阻值R選型正常，但制動單元設置閾值U小了，那么在頻繁制動的情況下，散發熱量也會大幅度增加。閾值U和制動電阻的阻值R設置都不合理的話，發出的熱量巨大，后果不堪想象。因此在選型時，應反復核對選型是否合理，關于更多制動電阻的選型問題。四、制動電阻選大了會怎么樣？變頻器制動電阻選的大一個等級影響不大。制動電阻大一個等級，可以使變頻器的過高的直流電壓更快地降到安全值，對變頻器危害不大。變頻器帶動的電機或其他感性負載在停機的時候，一般都是采用能耗制動的方式來實現的，就是把停止后電機的動能和線圈里面的磁能都通過一個別的耗能元件消耗掉，從而實現快速停車。當供電停止后，變頻器的逆變電路就反向導通，把這些剩余電能反饋到變頻器的直流母線上來，直流母線上的電壓會因此而升高，當升高到一定值的時候，變頻器的制動電阻就投入運行，使這部分電能通過電阻發熱的方式消耗掉，同時維持直流母線上的電壓為一個正常值。制動電阻功率太大對制動效果的影響工程師在給變頻器選擇制動電阻器時，都會考慮到阻值與功率兩個方面。如果選擇的電阻值達到了要求，但如果電阻器的功率不夠，它會在使用過程中因為溫度太高而馬上燒毀；如果選擇電阻器的功率足夠大，但其電阻值不合理，也達不到制動的目的。其實關于變頻器制動電阻的選擇，是一個老問題，我們都知道電阻選小了不能有效保護變頻器，如果選大了呢？如果不考慮費用的問題，很多用戶會選擇大的，認為大的更安全，果真這樣嗎？在這里，小編告訴大家，首先制動電阻選大一點是可以的，阻值大，則電流就會小，只會降低制動功率，不會損壞制動單元。所以只要設定合適的制動參數又能滿足工藝控制要求是可以的。五、制動電阻壞了會怎么樣？變頻器制動電阻壞了要看負載慣性以及停機時間的，如果負載慣性較小，一般沒什么問題；負載慣性較大，停機時間較短的情況下，制動電阻損壞，有可能導致變頻器的逆變模塊頻繁損毀。制動電阻損壞所造成故障的原因分析1、制動電阻質量問題。如波紋電阻表面耐高溫阻燃涂料脫離，內部合金電阻絲被氧化導致阻值變化，電阻絲燒毀。2、制動電阻在運輸中或者安裝等過程中擠壓嚴重或者磨損嚴重，這種問題一般在電梯調試中易出現電阻燒毀等情況。3、電梯使用年限較長，制動控制管老化損壞。若損壞后重新開路，則失去制動功能；若損壞成短路，則制動電阻始終處于工作狀態，制動電阻會損壞。同時增加整流模塊的負荷，整流模塊塊易老化，甚至損壞。4、制動電阻阻值和容量選擇不合適。電阻值選大了，通過能耗電阻的電流就小，對能耗制動單元中的逆變電路的沖擊小，但消耗的功率小，制動的時間也就長，對要求慢速停車不利，同時可能造成系統運行的不安全；電阻選小了，情況與前一種情況相反，流過逆變器的電流就大，超過其額定能力就有可能燒毀逆變器。制動電阻功率選大了，熱容量大，不易損壞，設備本身的安全性提高了，但隨之成本增加，降低了產品的性價比，造成不必要的浪費；制動電阻功率選小了，熱量無法及時散出，極有可能燒毀制動電阻。5、現場散熱不良，如機房無通風口導致機房溫度過高，電梯控制柜安裝位置狹小不利于變頻器散熱。當環境溫度過高時，很容易使制動電阻散熱時間過