计算制动电阻的方法及对比分析

　　关键字 变频器;制动电阻;减速

　　0 引言

　　变频器的制动电阻是用于将电动机产生的再生能量以热能方式消耗的载体，电机减速时，如果变频器的输出频率对应的转速小于电机的实际转速，那么电动机将工作在发电状态，向变频器直流部分的电容充电，当电压高于阀值电压，制动回路将被接通，电流通过制动电阻放电产生热量，达到消耗再生能量的目的。

　　选择使用制动电阻需要考虑电阻阻值和电阻功率容量两个参数，变频器厂家推荐的制动电阻的参数仅满足一般情况，不能满足特殊工况条件下的应用要求。另外变频器厂家为了减少制动电阻的档次，经常对若干不同容量的电动机提供相同的制动电阻，使制动电阻的选择不够准确，且相对保守。

　　本文介绍了三种计算制动电阻两个参数的方法，并对此进行分析比较。

　　1 通过转动惯量确定制动电阻

　　1)计算制动力矩。制动力矩为　　

　　2 通过修正系数确定制动电阻

　　在电机转速下降率基本恒定的情况下，使得制动转矩和电机的额定转矩相等就足以满足大多数场合的制动要求。考虑到转动惯量较大且制动较快的负载，所需制动转矩也不会超过2TM，因此制动转矩的取值范围为　　

　　制动电阻消耗的功率由公式(6)得出。

　　对于不同的负载、不同的工艺要求，制动电阻接入制动电路的时间也不一样，很多情况下，制动电阻还未达到额定温升就被切除，因此，没有必要按照制动电阻的实际额定功率来选择。根据不同的情况适当进行修正　　

　　2.1 不经常减速的负载

　　许多负载不经常减速，两次减速的时间间隔比较长，制动电阻在减速期间产生的热量有足够的时间散去，每次消耗在制动电阻的电功率很难达到其额定功率，所以此类负载修正系数姿比较低，可根据表1 进行选择。　　

　　2.2 经常加减速的负载

　　对于经常需要加减速的负载，制动电阻在减速期间产生的热量在下一个减速周期来临前不能够散尽，有一定的剩余，所以会对下一个减速周期产生的热量进行累加。

　　制动电阻产生的热量与减速时间成正比，制动电阻的散热量与减速周期成反比，所以引入减速时间占空比　　

　　2.3 转速持续下降的负载

　　当电机转速下降，直流电压超过电压阀值UC，制动回路被接通，制动电阻处在工作状态进行放电，放电结果使得直流电压低于电压阀值UC，制动回路被截止，制动电阻停止工作;电机转速持续下降，直流电压再次超过电压阀值UC，制动电阻再次被接通，处在工作状态。在此种工作方式下，制动电阻反复不断的被接通，处于断续运行状态.