变频器在哪些情况下需要配制动电阻（变频器配备制动电阻的作用及其选型）.docx

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1、变频器配制动电阻，主要是想通过制动电阻来消耗掉直流母线电容上的一部分能量，避免电容的电压过高。理论上如果电容存储的能量多，可以用来释放出来驱动电机，避免能量浪费，但是电容的容量有限，而电容的耐压也是有限的，当母线电容的电压高到一定程度，就可能会损坏电容了，有些还可能损坏IGBT,所以需要及时通过制动电阻来释放电，这种释放，是白白浪费掉的，是一种没有办法的做法。母线电容是个缓冲区，容纳能量有限三相交流电全部整流后，接入电容，满载运行时候，母线正常的电压大约是1.35倍，380*1.35=513伏，这个电压当然会实时波动的，但是最低不能低于480伏，否则会欠压报警保护。母线电容一般是两组450V电

2、解电容串联而成，理论耐压是900V,如果母线电压超过这个值，电容会直接爆掉了，所以母线电压是无论如何都不能达到900伏这么高压的。实际上，三相380伏输入的IGBT的耐压值是1200伏，往往要求工作在800伏以内，考虑到电压如果升高，都会有个惯性问题，也就是你马上让制动电阻工作了，母线电压也不会很快降低下来，所以很多变频器，都是设计在700伏左右就通过制动单元让制动电阻开始工作，让母线电压降低下来，避免往上继续冲。所以制动电阻设计，核心就是考虑到电容和IGBT模块的耐压问题，避免这两大重要的器件被母线的高电压冲坏掉了，这两类元件如果坏掉了，变频器也就无法正常工作了。快速停车要制动电阻，瞬间加速

3、也需要变频器母线电压之所以会变高,很多时候是变频器让电机工作在电子制动状态,让IGBT通过一定的导通顺序，利用电机是大电感电流不能突变，瞬间产生高压来往母线电容充电，这时候让电机快点降低速度下来。如果这时候没有制动电阻及时消耗掉母线的能量，母线电压将会持续变高而威胁变频器的安全了。如果负载不是很重，也没有什么快速停车要求，这种场合是不需要使用制动电阻的，即使你装了制动电阻，制动单元的工作阀值电压没有被触发，制动电阻也不会投入工作。除了大负荷减速场合需要增加制动电阻和制动单元来快速刹车外,实际上如果符合比较重，启动时间时间要求非常快那种，也需要制动单元和制动电阻来配合启动的，以往我试过用变频器带

4、动一种特殊的冲床，要求把变频器的加速时间设计成0.1秒，这时候满负荷启动,虽然负荷并不是非常重，但是因为加速时间太短了，这时候母线电压波动非常厉害，也会出现过压或者过流的情况，后来增加了外置的制动单元和制动电阻，变频器就能正常工作了。分析起来，是因为启动时间太短，母线电容的电压瞬间被掏空了，而整流器瞬间有大的电流充进来，引起母线电压突然变高，这样母线的电压波动太厉害，瞬间可能会超过了700伏，加上了制动电阻，就可以及时消除这个波动的高压，让变频器工作在正常状态。还有一种特殊的情况，是矢量控制场合，电机的扭矩和速度方向相反，或者工作在零转速百分百扭矩输出的场合，比如吊机掉了重物停在半空中，收放卷

5、场合需要力矩控制，都需要让电机工作在发电机状态，源源不断的电流会反充到母线电容中，通过制动电阻，就可以及时消耗掉这些能量，保持母线电压平衡稳定了。很多小变频器，比如3.7KW的，往往都内置了制动单元和制动电阻，应该是考虑到母线电容调小的缘由吧，而小功率的电阻和制动单元并没有那么贵。变频器为什么要用到制动电阻变频器使用制动电阻的主要原因是为了保护变频器本身以及确保整个电气系统的安全和稳定。以下是详细的原因和作用：1 .消耗再生电能：当电动机在外力作用下减速时，它会处于再生制动状态，将动能转换为电能并反馈到直流电路中，这会导致直流电压上升。制动电阻的作用是消耗这部分再生电能，防止电压上升至危险水平

6、。2 .保护变频器：如果不通过制动电阻消耗掉这部分再生电能，它将直接作用于变频器的直流电路部分，可能导致变频器报故障或损害变频器。3 .维持电源网络稳定：制动电阻将再生电能转化为热能，避免了再生电能反馈到电源网络中，从而防止电网电压波动，保证电源网络的平稳运行。4 .适应不同负载需求：制动电阻的选择可以根据所需制动转矩的大小和使用率来确定，以适应不同的工作条件和负载需求。5 .避免元件损坏：制动电阻的使用可以防止直流母线电压过高，从而避免损坏电容和IGBT等关键元件。6 .适应快速制动和启动：在快速停车或快速启动的应用中，制动电阻可以帮助快速消耗掉多余的能量，以适应这些工况的需求。7 .适用于

7、特定控制场合：在矢量控制等特殊控制场合，电机可能工作在发电机状态，产生连续的电流反馈，制动电阻可以及时消耗这些能量，保持母线电压平衡稳定。8 .内置与外置选择：一些变频器型号可能内置制动单元，而其他型号可能需要外接制动单元和制动电阻，根据变频器的具体型号和应用需求来选择合适的制动电阻。总结来说，制动电阻是变频器系统中一个重要的组件，它通过将电动机制动时产生的再生能量以热能的形式消耗掉，从而保护变频器不受损害，并确保整个电气系统的稳定运行。变频器配备制动电阻的作用及其选型在变频调速系统中,电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，

8、电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态，与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经整流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体,它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候，一般都是采用能耗制动的方式来实现的,就是把停止后电机的动能和

9、线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命。铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器，外型美观，高散热性的铝合金外壳，全密封结构，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳定性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。当变频器减速的时候，变频器输出频率降低，但是电机由高速变低速的时候，电机由电动状态变成发电状态，发的电就通过IGBT开关的时候返回到直流母线了，所以制动的时候会导致直流母线电压升高，制动

10、电阻使用的时候要配合制动单元，当制动单元投入的时候,检测直流母线电压过高，就会控制制动单元内的IGBT导通（和变频输出似的，间断导通）进行放电，当电压下降到设定值以下是，停止触发。制动电阻阻值的计算制动电阻的选择除受到变频器专用型能耗制动单元最大允许电流的限制外，与制动单元也并无明确的对应关系，其阻值主要根据所需制动转矩的大小选择，功率根据电阻的阻值和使用率确定。制动电阻阻值的选定有一个不可违背的原则：应保证流过制动电阻的电流Ic小于制动单元的允许最大电流输出能力，即：R800Ico其中：800-变频器直流侧所可能出现的最大直流电压。IC-制动单元的最大允许电流。为充分利用所选用的变频器专用型

11、制动单元的容量,通常制动电阻阻值的选取以接近上式计算的最小值为最经济、同时还可获得最大的制动转矩.制动力矩或制动电阻计算（38OV系列）：92%R=780/电动机KW100%R=700/电机功率110%R=650/电动机KW120%R=600/电动机KW（大于7.5KW电机）r=400电动机KW（小于7.5KW电机）注：电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大；不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件；制动时间可人为选择；小容量变频器（7.5KW）一般是内接制动单元和制动电阻的；电阻功率计算方法：电阻功率=电机功率*（1O%-I5%）一般负荷W（KW）=电机功率*1

12、0%频繁制动（1分钟5次以上）W（KW）=电机功率*15%长时间制动（每次4分钟以上）W（KW）=电机功率*20%一般制动电阻器的选择应使制动电流Is不超过变频器的额定电流Ie,制动电阻最大功率PmaX要小于1.5倍的变频器功率，然后与过载系数相乘。过载系数与减速时间和持续制动时间有关。变频器制动电阻如何选型变频器制动电阻、制动单元、制动斩波器有什么区别，如何去选？（我们以380V变频器为例）：Ol制动单元又叫制动斩波器，和制动电阻一起配套工作，都是变频器的选件。变频器正常的母线电压为540V（AC380V机型），当电机处于发电状态时，该母线电压会超过540V,最大允许700-800V,如长期

13、或频繁超过这个最大值将会损坏变频器，所以用制动单元和制动电阻进行能量消耗，防止母线电压过高。02电机有两种情况会由电动状态转为发电状态：A、大惯量负载快速减速或太短的减速时间B、提升负载下行时一直处于发电状态03选择制动单元比较简单，一般按照和变频器同等功率就可以了。04流过电阻的电流可以用以下公式计算：R=U/1U一般为710-75OV（制动单元动作电压），各个厂家设计不太一样，可以按照750V来考虑。R为制动电阻的阻值，一般制动单元都有规定其最小阻值，请按照手册选取。如果没有这个数据，请按照Uzl来计算，I为最大允许制动电流，按照80%变频器的额定电流来选。05制动电阻的功率按照以下来选：

14、P=ED%*U2RED%:制动使用率，按照一般经验，ED%的范围是从10%-50%不等。如果制动频度低（偶尔动作），选10%即可。如果是长期或频繁动作，则按30%50%选择即可，一般30%可满足大部分应用要求。附汇川变频器配制动电阻及选型配对表汇川变频器选制动电阻时,涉及到阻值与功率两个方面。如果选择的电阻值达到了要求，但是电阻器的功率不够，它会在使用过程中马上烧毁；如果选择电阻器的功率足够大，但其电阻值不合理，也达不到制动的效果。制动电阻也称为刹车电阻，其主要作用是在变频器停止运行或顺/逆运转时，将变频器内部的电能量以发热方式给迅速消耗掉，避免电动机继续旋转或由电动机惯性而旋转，从而达到停止

15、电机旋转目的，提供机械设备控制精度。汇川变频器制动电阻的选择，是一个老问题；不同的变频器生产厂家的计算方法基本上差不多；因为生产厂家都有高级工程师具体根据变频器的功率、型号来配置制动电阻与功率，方便给用户购买配置提示：各个变频器生产厂家所计算的电阻与功率虽然很接近，但它也不是特别准确的，它的许多参数设置与整定，是可以通过变频器功能码、设定范围进行再次调整的。今天就汇川380变频器来说：1、制动电阻阻值的选择制动时，电机的再生能量几乎全部消耗在制动电阻器上，可以根据下面公式进行简单计算；U=UZR=Pb说明；Uf系统稳定制动电压（不同的系统U值是不一样的，在三相交流380V系统中，一般取700V

16、）；Pb为制动功率；2、制动电阻功率的选择；理论上制动电阻的功率和制动功率应该是一致的，但是考虑到降额为70%。可以用下面公式进行计算；0.7XPr=PbXDPr为电阻的功率；D为制动频度，即再生过程中占整个工作过程的比例。这里给大家推荐几种常见应用场所时,制动频度取值；电梯取值为2030%;收卷和放卷取值为2030%;离心机取值为5060%;偶然制动负载取值为5%；一般场所取值为10%。为了大家方便计算结果或者不用计算，直接从表中获取，看一看自己计算结果怎么样，为大家准备了几张对照表；堂第a型日制动电阳推和功率I别动电矶推存用值I3动小元I注*M22OVMD380S04GB80W为200。扇B内置无整陈设切MD380S0