變頻器制動電阻的作用

1、變頻器制動電阻的作用 當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(xiàn) 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(xiàn)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(fā)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。我現(xiàn)在用的是一個 mm440 的變頻器，外界了一個制動電阻，我不知道設置那個參數(shù)可以切 換到制動電阻制動，即制動電阻起作用！ 問題補充：我是想知道

2、設置那個參數(shù)，可以讓我 的變頻器在需要時起作用。還是默認的參數(shù)就可以??？要想使制動電阻工作，要滿足以下幾個條件：1、直流制動沒有使能。P1230=0默認，P1233=0默認。2、復合制動沒有使能。P1236=0默認。3、動力制動必須使能。也就是P12370。例如P1237=4（50%） 4、不使用最大直流電壓控制器，P1240=0或2。主要是減速出現(xiàn)過壓，首先最大電壓控制器工作， 制動電阻還沒到門限， 不會工作。 通過以上設置， （如果你是 380V 設定）制動電阻在默認直流電壓達到或超過605V時動作。變頻器帶負載直接斷電對變頻器有什么不良影響嗎？這樣的話是不是制動電阻 就不起作用了。原則上

3、是沒有影響的。 但如果頻繁的上電，電容的充電電阻就會頻繁的受到沖擊， 網側整流如果結構是帶晶閘管軟上電的問題就不大了。 但不管什么結構， 上電的 沖擊都是有的（主回路，控制回路等） 。第二個問題，有點復雜，要定量分析。有的變頻器是有網側電源判斷電路的，當 網側電源斷電后，變頻器會開始自由停車（或并且給出報警信號） 。有的是根據 直流總線電壓來推斷的， 控制電壓也來自于直流總線， 如果網側斷電前變頻器已 經開始減速停車， 且負載有足夠的轉動慣量， 已經開始把能量回饋給變頻器， 就 會在斷電后仍然有足夠的直流總線電壓， 控制電源仍然存在， 制動回路仍然會工 作（適用再生制動，注意，直流制動是沒有能

4、力回饋的） ，把負載的能力回饋到 制動電阻上，當回饋的能量不足以保持直流總線電壓時， 控制回路掉電， 變頻器 進入自由停車狀態(tài)。 也就是說網側電源掉電后， 變頻器仍然會保持制動力矩一段時間，前提是網側掉電前變頻器要進入減速停車狀態(tài)， 而且要變頻器支持這一功建議咨詢變頻器廠商，也可以自己試驗一下變頻器的制動方式一、能耗制動1、制動概況 從高速到低速（零速） 這時電氣的頻率變化很快，但電動機的轉子帶著負載（生產機械）有較大的機械慣性，不可能很快的停止，這樣就產生反電勢 EU （端電壓）電動機處于發(fā) 電狀態(tài)， 其產生反向電壓轉矩與原電動狀態(tài)轉矩相反， 而使電動機具有較強的制動力矩， 迫 使轉子較快停

5、下來 ,但由于通常變頻器是交直 -交主電力 ,AC/DC 整流電路是不可逆的 ,因 此無法回饋到電網上去， 結果造成主電路電容器二端電壓升高， 稱泵升電壓， 當超過設定上 限值電壓 700V 時，制動回路導通，這就是制動單元的工作過程，制動電阻流過電源，從而 將動能變熱能消耗，電壓隨之下降，待到設定下限值（680V）時即斷這種制動方法屬不可控，制動力矩有波動，制動時間是可人為設定的 .2、技術性能制動方式 自動電壓跟蹤方式 反映時間 1ms 以下有多種噪聲 電網電壓 300-460V， 45-66Hz 動作電壓 700V直流，誤差2V 滯環(huán)電壓 20V 制動力巨 通常 130% ，最大 150

6、% 保護 過熱，過電流，短路 濾波器 有噪聲濾波器 防護等級 IPOO;不可以使制動單元的工作3、制動電阻計算方法 : 制動力矩 制動電阻 92% R=780/ 電動機 KW 100% R=700/ 電動機 KW 110% R=650/ 電動機 KW 120% R=600/ 電動機 KW 注：電阻值越小，制動力矩越大，流過制動單元的電流越大電流大于其允許最大電流，否則要損壞器件：制動時間可人為選擇 ；小容量變頻器（ 2XUD/R 其它參數(shù)如放大倍數(shù)，開關時間等軍無嚴格要求 .B驅動電路一可用集成電路組成亦為可用分立元件組成圖1,圖中VD5-VD8上的電壓將為GTR 提供反向偏置，工作過程是，當

7、光藕 VL 得到信號而導通時，則 V1 導通且飽和， V2隨即導通V3截止，使GTR導通，既有制動電阻流經RB,當VL失去信號而截止時，V1截止,隨即 V2 截止, V3 導通, GTR 因反向偏而截止,這樣多次反復將動能變電能,消耗在 制動電阻RB上，以發(fā)熱方式損耗C、工作信號的取出：一般均取直流電壓作信號圖 2。當UD超過限值（如700V）時，比較器的輸出為“ + ”，則 光藕VL輸出信號電流，再推動驅動電路 ，實現(xiàn)能耗制動工作狀態(tài)，當如 UD如608V）下限值 時，比較器的輸出為“一” ,則光藕 VL 輸出無電流,這時驅動電路不工作,處于不制動工作 狀態(tài)D 、保護電路 -電阻 RB 的標

8、稱功率比實際消耗的電功率小得多,因此電阻若通過電時間 過長,必導致過熱損壞,所以要有熱保護,其方法有用熱繼電器,熱敏電阻,溫度開關等.7 、主要應用場合能耗制動的不足,是在制動過程中, 隨著電動機轉速的下降, 拖動系統(tǒng)動能也在減少, 于是 電動機的再生能力和制動轉矩也在減少, 所以在慣性較大的拖動系統(tǒng)中, 常會出現(xiàn)在低速時 停不住,而產生“爬行”現(xiàn)象,從而影響停車時間的延長或停位的準確性.僅適用一般負載的停車,但有較大能量損耗,停位不準確,然而電路簡單,價格較低.二、能耗制動的工作方式 能耗制動采用的方法是在變頻器直流側加放電電阻單元組件,將再生電能消耗在功率電阻 上來實現(xiàn)制動。 這是一種處理

9、再生能量的最直接的辦法, 它是將再生能量通過專門的能耗制 動電路消耗在電阻上,轉化為熱能,因此又被稱為“電阻制動”,它包括制動單元和制動電阻二部分。1. 制動單元制動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超過規(guī)定的限值時（如 660V或710V）,接通耗能電路，使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。 制動單元可分內置式和外置式二種， 前者是適用于小功率的通用變頻器， 后者則是適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的 工況中。從原理上講，二者并無區(qū)別，都是作為接通制動電阻的“開關”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅動電路。2. 制動電阻 制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包

10、括電阻阻值和功率容量兩 個重要的參數(shù)。 通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種： 前者采用表面立式 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； 后者電阻器耐氣候性、耐震動性， 優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器， 廣泛應用于高要求惡 劣工控環(huán)境使用，易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀。3. 制動過程能耗制動的過程如下：A、當電機在外力作用下減速、反轉時（包括被拖動），電機即以發(fā)電狀態(tài)運行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高；B、當直流電壓到達制動單元開的狀態(tài)時，制動單元的功率管導通，電流流過制動電阻；C、制動電阻消耗電能為熱能，電機的轉速降低

11、，母線電壓也降低；D、母線電壓降至制動單元要關斷的值，制動單元的功率管截止，制動電阻無電流流過；E、采樣母線電壓值，制動單元重復ON/OFF 過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運行。4. 安裝要求制動單元與變頻器之間，以及制動單元與電阻之間的配線距離要盡可能短（線長在2m 以下），導線要足夠粗；制動單元在工作時，電阻將大量發(fā)熱，應此要充分注意散熱，并使用耐熱導線，導線請勿 觸及電阻器；放電功率電阻應使用絕緣擋片固定牢固，安裝位置要確保良好散熱，建議電阻器安裝在電 控柜頂部。5. 制動單元與制動電阻的選配A、首先估算出制動轉矩一般情況下，在進行電機制動時，電機內部存在一定的損耗，約為額定轉矩的18%

12、-22%左右，因此計算出的結果在小于此范圍的話就無需接制動裝置；B、接著計算制動電阻的阻值在制動單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC， R 即為制動電阻的阻值，C 為變頻器內部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為 710V。C、然后進行制動單元的選擇 在進行制動單元的選擇時，制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據，其計算公式如下：D、最后計算制動電阻的標稱功率 由于制動電阻為短時工作制，因此根據電阻的特性和技術指標，我們知道電阻的標稱功率 將小于通電時的消耗功率，一般可用下式求得：制動電阻標稱功率 = 制動電阻降額系數(shù) X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率 %6.

13、制動特點 能耗制動（電阻制動）的優(yōu)點是構造簡單，缺點是運行效率降低，特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量，且制動電阻的容量將增大。三、共用直流母線方式的回饋制動對于頻繁啟動、 制動， 或是四象限運行的電機而言， 如何處理制動過程不僅影響系統(tǒng)的動態(tài) 響應， 而且還有經濟效益的問題。于是， 回饋制動成為人們討論的焦點，然而在目前大部分 的通用變頻器還不能通過單獨的一臺變頻器來實現(xiàn)再生能量的情況下，如何用最簡單的辦法來實現(xiàn)回饋制動呢？ 為解決以上問題，這里介紹了一種共用直流母線方式的再生能量回饋系統(tǒng)，通過這種方式， 它可以將制動產生的再生能量進行充分利用，從而起到既節(jié)約電能又處理再生電能的功效。1.

14、 工作原理 我們知道通常意義上的異步電機多傳動包括整流橋、直流母線供電回路、若干個逆變器， 其中電機需要的能量是以直流方式通過 PWM 逆變器輸出。在多傳動方式下，制動時感生能 量就反饋到直流回路。 通過直流回路， 這部分反饋能量就可以消耗在其他處在電動狀態(tài)的電 機上，制動要求特別高時，只需要在共用母線上并上一個共用制動單元即可。 在實際的應用中，多傳動的系統(tǒng)造價高、品牌少，也往往使用在鋼鐵、造紙等高端市場。 以此參照到眾多的制動小系統(tǒng)應用，也不失為一種效率好、節(jié)能高的制動方式。 處于電動狀態(tài)的電機 M1 上的變頻器 VF1 端，而 VF2 則通過共用直流母線方式與 VF1 的母 線相連。在此

15、種方式下， VF2 僅做為逆變器在使用， M2 處于電動時，所需能量由交流電網 通過 VF1 的整流橋獲得； M2 處于發(fā)電時，反饋能量通過直流母線由 M2 的電動狀態(tài)消耗。2. 應用范圍 共用直流母線的制動方式可典型應用于造紙機械、印刷機械、離心分離機以及系統(tǒng)驅動等。 在這些應用中， 有一個共同的特點： 即處于發(fā)電狀態(tài)的 M2 的容量遠遠小于處于電動狀態(tài)的 M1 的容量，而且當 M1 的電動狀態(tài)停止時（即變頻器 VF1 待機）， M2 的發(fā)電狀態(tài)隨即轉為 電動狀態(tài)。這樣，直流母線電壓就不會快速升高，系統(tǒng)始終處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。 這里以離心機為例進行應用說明。過濾式螺旋卸料離心機，在全速下連續(xù)

16、進料、連續(xù)卸料， 自動完成進料、分離、洗滌、卸料等工序。離心機的核心是過濾型轉鼓，利用主機和副機的 差轉速來控制卸料速度， 并實現(xiàn)無人安全操作。在處理過程中，主機始終處于電動狀態(tài)，而 副機則由于轉速差的作用，基本上處于發(fā)電狀態(tài)。主機和副機功率通常為22KW 和 5.5KW 、30KW 和 7.5KW、45KW 和 11KW 等 4:1 匹配，符合本節(jié)闡述的工作方式。為考慮到副機供 電也是由主機變頻器的整流橋提供，因此必須考慮到 VF1 的整流橋的額定電流（不同的變 頻器廠商其整流橋規(guī)格不一樣） ，以此來決定 VF1 的選型。 VF2 的選型必須考慮到能夠屏蔽 輸入缺相功能的變頻器。 應用本制動

17、方式后， 離心機不僅效率提高，而且節(jié)能效果好、 運行 平穩(wěn)、維護簡單。3. 制動特點 采用共用直流母線的制動方式，具有以下顯著的特點：a. 共用直流母線和共用制動單元，可以大大減少整流器和制動單元的重復配置，結構簡單 合理，經濟可靠。b. 共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯(lián)儲能容量大；c. 各電動機工作在不同狀態(tài)下，能量回饋互補，優(yōu)化了系統(tǒng)的動態(tài)特性；d. 提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低電網諧波電流，提高系統(tǒng)用電效率。 在生產工況中，我們往往又會碰到另外一個問題：如何真正實現(xiàn)從電機到直流母線、再從 直流母線到交流電網的能量回饋呢？由于通用變頻器一般采用不可控整流橋， 因此必須采取 其他的控制方式

18、來實現(xiàn)。四、其他制動方式1. 工作原理要實現(xiàn)直流回路與電源間的雙向能量傳遞， 一種最有效的辦法就是采用有源逆變技術： 即將 再生電能逆變?yōu)榕c電網同頻率同相位的交流電回送電網， 從而實現(xiàn)制動。 圖四所示為回饋電 網制動原理圖，它采用了電流追蹤型 PWM 整流器，這樣就容易實現(xiàn)功率的雙向流動，且具 有很快的動態(tài)響應速度。 同時， 這樣的拓撲結構使得我們能夠完全控制交流側和直流側之間 的無功和有功的交換。2. 制動特點a廣泛應用于PWM交流傳動的能量回饋制動場合，節(jié)能運行效率高；b. 不產生任何異常的高次諧波電流成分，綠色環(huán)保；c. 功率因數(shù) 1 ；d. 多電機傳動系統(tǒng)中，每一單機的再生能量可以得到充分利用；e. 節(jié)省投資，易于控制網側諧波和無功分量；五、結束語 通用電壓型變頻器只能運行于一、 三象