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1、变频器制动电阻的选择变频器制动电阻的选择 付汉成付汉成 20102010、8 81n一一变频器及周边器件的选型变频器及周边器件的选型(G7)制动单元、制动电阻选择制动单元、制动电阻选择起升制动单元、电阻选型步骤起升制动单元、电阻选型步骤制动转矩TB算出制动电阻RB算出特定选型消费电力计算电阻功率增加率m过载耐量OK?YESEND制动单元IB计算制动电阻选择功率kW,阻值 制动电阻选择功率kW,阻值 NO2起升机构制动单元、电阻计算公式 3最大制动转矩最大制动功率等价通电时间中的最大者;本例为负载时间率45678910n(西门子)制动单元与制动电阻的选配A A、首先估算出制动转矩、首先估算出制动
2、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;B B、接着计算制动电阻的阻值、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。C C、然后进行制动单元的选择、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,其计算公式如下:nD D、最后计算制动电阻的标称功率、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11n
3、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%2.6 2.6 制动特点制动特点能耗制动(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。12n制动力矩计算制动力矩计算n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。n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。n制动力矩精确计算困难,一般进行估算就能满足要求。n按100%制动力矩设计,可以满足90%以上的负载。n
4、对电梯,提升机,吊车,按100%n开卷和卷起设备,按120%计算n离心机100%n需要急速停车的大惯性负载,可能需要120%的制动力矩n普通惯性负载80%13n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。n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。n电阻制动单元的制动电流计算(按100%制动力矩计算)n制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。n380V标准交流电机:nP电机功率P(kW)nk回馈时的机械能转换效率,一般k0.7(绝大部分
5、场合适用)nV制动单元直流工作点(680V-710V,一般取700V)?nI制动电流,单位为安培n计算基准:电机再生电能必须完全被电阻吸收14n电机再生电能(瓦)1000Pk电阻吸收功率(V1I)V1=V-510=770-510=260n计算得到I=P。制动电流安培数电机千瓦数?应该为I=700P/260=2.7Pn即每千瓦电机需要1安培制动电流就可以有100%制动力矩n制动电阻计算和选择(按100%制动力矩计算)n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。n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。n380V标准交流电机:
6、nP电机功率P(kW)nk回馈时的机械能转换效率,一般k0.7(绝大部分场合适用)nV制动单元直流工作点(680V-710V,一般取700V)15nI制动电流,单位为安培nR制动电阻等效电阻值,单位为欧姆nQ制动电阻额定耗散功率,单位为kWns制动电阻功耗安全系数,s1.4nKc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n一般Kc取值如下:n电梯 Kc1015%n油田磕头机 Kc1020%n开卷和卷取 Kc5060%最好按系统设计指标核算n离心机 Kc520%16n下放高度超过100m的吊车 Kc2040%n偶然制动的负载 Kc5%n其它 Kc10%n电
7、阻计算基准:电机再生电能必须被电阻完全吸收n电机再生电能(瓦)1000Pk电阻吸收功率(V1V1/R)n计算得到:制动电阻R=700/P (制动电阻值700/电机千瓦数)n制动电阻R=V1*V1/700P=260*260/700P=97/P n电阻功率计算基准:n电机再生电能必须能被电阻完全吸收并转为热能释放nQ=PkKcsP0.7Kc1.417n近似为Q=PKcn因此得到:n电阻功率Q电动机功率P制动频度Kcn制动单元安全极限:n流过制动单元的电流值为700/Rn电阻制动单元的制动电流计算(按100%制动力矩计算)n制动电流I=2.7P=2.7*132=356.4An制动电阻R=V1*V1/700P=260*260/700P=97/P=0.738n如选:3个135A,2.35欧 制动单元,170KWn则R=2.35/3=0.78欧0.738欧,3*135A=405A356.4An电阻功率Q电动机功率P制动频度Kc=132*0.5=66KWn每个40KWn90S制动20S,21S内允许制动时间T=21*20/90=4.7S18nABB1920 -(全文完)(全文完)-2122