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变频器制动电阻设计计算方法

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变频器制动电阻设计计算方法

发布日期:2017-12-14 作者: 点击:

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。
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,制动性能约好。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100%
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80%
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,这事一个估算值,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


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关键词:变频器制动电阻,变频器刹车电阻,变频器能耗电阻

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