制动单元正确选型和制动电阻计算公式
刹车电阻和阻值的公式
![刹车电阻和阻值的公式](https://img.taocdn.com/s3/m/b9a350824128915f804d2b160b4e767f5acf808b.png)
刹车电阻和阻值的公式刹车电阻(也称为制动电阻或制动器电阻)是一种用于限制或控制电流流动的电子元件。
它可以将电能转化为热能,通过释放热量来限制电流。
在汽车、电动车、火车等车辆的制动系统中,刹车电阻用于吸收制动过程中的动能,从而减速或停止车辆。
刹车电阻的阻值是一个关键参数,它决定了电阻对电流的限制程度。
刹车电阻的阻值通常由其材料的电阻率、尺寸和形状所决定。
刹车电阻的阻值可以通过以下公式计算:R=ρ*(L/A)其中,R是电阻的阻值(单位为欧姆,Ω),ρ是电阻材料的电阻率(单位为欧姆·米,Ω·m),L是电阻的长度(单位为米,m),A是电阻的横截面积(单位为平方米,m²)。
通常情况下,刹车电阻的电阻率在公式中是一个已知的参数。
电阻率是一个物质的特性,表示单位体积内电流通过的电阻。
不同材料的电阻率会有所不同,因此不同的材料制成的刹车电阻阻值也会有差异。
对于刹车电阻的尺寸和形状,可以通过定义电阻的长度和横截面积来计算。
电阻的长度是指电流从一个端子流向另一个端子所经过的距离。
横截面积是指电阻截面在垂直方向上的面积。
如果刹车电阻的形状是一个长方体,那么可以使用以下公式计算其横截面积:A=w*h其中,A是横截面积(单位为平方米,m²),w是长方体的宽度(单位为米,m),h是长方体的高度(单位为米,m)。
当刹车电阻的形状和尺寸不规则时,可以通过实际测量获得横截面积。
通过以上公式,我们可以计算出刹车电阻的阻值。
阻值越大,刹车电阻对电流的限制能力越强。
这意味着刹车电阻可以吸收更多的电能,并将其转化为热能,从而减速或停止车辆。
总之,刹车电阻的阻值由其材料的电阻率、长度和横截面积决定,可以通过相应的公式计算得到。
刹车电阻的阻值越大,其限制电流的能力越强,对于制动系统来说,这是非常重要的。
制动单元及制动电阻计算
![制动单元及制动电阻计算](https://img.taocdn.com/s3/m/22eae71055270722192ef7f2.png)
I-----------制动电流,单位为安培 计算基准:源自机再生电能必须完全被电阻完全吸收
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
即每千瓦电动机需要1安培制动电流就可以有100%制动力矩
离心机 Kc=5-20%
下放高度超过100米的吊车 Kc=20-40%
偶然制动的负载 Kc=5%
其他 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)
8, 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。
380伏标准交流电机:
P------------电机功率P(kw)
k------------回馈时的机械能转换效率
一般取值k=0.7 (适用于绝大部分场合)
V-----------制动单元直流工作点
流过制动单元的电流值为700/R
这个电流不可以大于制动单元允许的最大电流
11,制动电阻一定要选择无感电阻吗?
市场上很多制动单元要求选择无感电阻,原因是制动单元没有设计缓冲回路或续流回路,电阻电感过大会损坏制动单元。
但是,无感电阻比普通电阻贵许多。
IPC 制动单元考虑得更全面,内部设计有缓冲回路或续流回路,因此对电阻没有特殊要求,可以使用任何一种普通电阻。给用户带来极大的方便。
9,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脱。
制动电阻的选择和计算
![制动电阻的选择和计算](https://img.taocdn.com/s3/m/f56d8c7a0b1c59eef8c7b45f.png)
1 引言目前市场上变频器的制动方法大致有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动。
台达变频器属于不可控整流电压源型的变频器,其制动方式属于能耗制动和直流制动。
能耗制动是台达变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式;直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止,以得到平稳的启动特性,或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止,以确保电机已准确停车。
在使用台达变频器的变频调速系统中,减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。
在频率下降过程中,电动机将处于再生制动状态(发电机状态),使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。
在制动过程中,泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高,此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。
为了使得系统平稳降速,需要设置适当的减速时间,同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。
目前关于制动电阻的计算方法有很多种,从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际,主要是部分参数无法精确测量。
目前通常用的方法就是估算方法,由于每一个厂家的计算方法各有不同,因此计算的结果不大一致。
本文所介绍的计算方法仅仅是供参考,具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。
2 制动电阻的介绍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。
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,台达原厂配置的就是这样的电阻;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盒全包封结构,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。
3 制动电阻的阻值和功率计算3.1刹车使用率ED%制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。
制动电阻的确定
![制动电阻的确定](https://img.taocdn.com/s3/m/3984e11bfc4ffe473368abf6.png)
制动电阻的确定制动转矩的计算Ls a b B T t n n GD T --=375)(2 n a ——减速后的转速(r/min );n b ——减速前的转速(r/min );t s ——减速时间(s );GD 2 ——电机的飞轮矩+换算到电机轴上的负载的飞轮矩(N ·m 2);T B ——制动电磁转矩(N ·m );T L ——负载转矩(换算到电机轴)(N ·m );制动电阻的计算 bM B c b M B c B n T T U n T T U R )2.0(1047.0)2.0(60222-=-=πn b ——减速前的转速(r/min );T B ——制动电磁转矩(N ·m );T M ——电机额定转矩(N ·m );U c ——制动单元的动作电压值(取710V )(V );三相全波整流后平均直流电压U D =1.35U L ;发达国家电网波动指标+10% ~ -15%(标准设置DC630V ),我国电网实际波动范围+20% ~ -20%(推荐动作电压值DC690~700V )。
一般情况下,在进行电机制动时,电动机内部存在损耗,折算成制动转矩大约为电机额定转矩的20%,因此所计算的电磁制动转矩小于20%的电机额定转矩,则无需制动装置。
这里设定n a 为零,这样该阻值就能满足电机各种减速状况的要求。
制动单元的选择制动单元流过开关管的最大瞬时电流要小于该器件的额定电流,最大电流值I c ;B c c R U I = U c ——制动单元的直流母线电压值(在交流380V 时取800V )(V );R B ——制动电阻值(Ω);I c ——制动电流瞬时值(A )。
制动电阻标称功率制动电阻为短时工作制;电阻的标称功率P R 将小于通电时消耗的功率。
P R=αP s ED%P R——制动电阻标称功率(W);P s——制动期间平均功率消耗(W);ED%——制动使用率(电梯一般10%~15%);α——制动电阻降额系数(一般1.5~2,该值可以由电阻的降额曲线查得)。
制动单元电阻值的确定
![制动单元电阻值的确定](https://img.taocdn.com/s3/m/3396b633376baf1ffc4fad63.png)
电阻值的确定:U/I = R;典型的欧姆定律。
U为直流母线发电电压(制动单元开启电压),I为你希望得到的制动电流(或者说想要获得的制动功率有关的电流),R为所要求知的电阻值。
比如,你的安川的变频器制动单元发电工作启始电压为700V,你的电机11KW,它的额定电流是29A,那么,他在直流母线要想获得额定的制动功率,就应该是将电机的额定电流全部作为发电电流加在制动电阻上。
既有:800/(29/0.82)=R。
U不是700V吗?为什么在这里是800V?I不是29A吗?为什么在这里还要除以0.82?如果是100%制动,长期连续工作。
那么制动功率=U*I,选择电阻的功率还要乘以一个2倍以上的系数(功率越大,系数越要考虑充分)。
如果是间歇制动,且制动有效时间很短,比如说,30S,而间歇时间90S。
那么,制动电阻的功率可以选择U*I的1/2,甚至更小。
三相交流桥式电路的交直流侧的电流存在0.816的关系;直流母线的制动开启电压700V,而电阻的电流设计800V 是考虑到发电过程,直流母线电压要有一个缓冲带(母线电压允许升高的范围),所以将800V作为最大制动电流点,这比较合理。
制动电阻的选型计算
![制动电阻的选型计算](https://img.taocdn.com/s3/m/17427908eefdc8d376ee32a1.png)
制动电阻的选型:动作电压710V1) 电阻功率(千瓦)=电机千瓦数*(10%--50%),1) 制动电阻值(欧姆)粗略算法:R=U/2I~U/I 在我国,直流回路电压计算如下:U=380*1.414*1.1V=600V 其中,R:电阻阻值U:直流母线放电电压,I:电机额定电流2) 最小容许电阻(欧姆):max(驱动器technical data中要求,放电电压/额定电流),制动单元与制动电阻的选配A、首先估算出制动转矩=((电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)*(制动前速度-制动后速度))/375*减速时间-负载转矩一般情况下,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、接着计算制动电阻的阻值=制动元件动作电压值的平方/(0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩)*制动前电机转速)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、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:制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值D、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%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。
制动电阻计算方法:制动力矩制动电阻92% R=780/电动机KW100% R=700/电动机KW110% R=650/电动机KW120% R=600/电动机KW注:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②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;③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值.电阻功率计算方法:制动性质电阻功率一般负荷 W(Kw)=电阻KWΧ10℅频繁制动(1分钟5次以上) W(Kw)=电阻KWΧ15℅长时间制动(每次4分钟以上) W(Kw)=电阻KWΧ20℅欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。
制动电阻计算
![制动电阻计算](https://img.taocdn.com/s3/m/8859de6d27284b73f2425084.png)
制动电阻选型方法
1、制动力矩或制动电阻计算(380V系列)
92% R=780/电动机KW
100% R =700/电机功率
110% R=650/电动机KW
120% 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:①电阻值越小,制动力矩越大,流过制动单元的电流越大;②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;
③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值。
2、电阻功率计算方法:
电阻功率=电机功率*(10%--15%)
一般负荷W(Kw)=电机功率* 10℅
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,具体要厂家提供电阻器过载系数及参数样本
表1:制动电阻快速选型速查表
RZX制动电阻箱。
制动电阻计算
![制动电阻计算](https://img.taocdn.com/s3/m/de2dbb0bba1aa8114531d905.png)
mL ·g ·v ·η KW 1000 JM ·n² KW tB ·91200
当给出停止命令,电动机转动惯量、负载必须减速度: ② Pdyn M=
பைடு நூலகம்
Pdyn M 电动机动态制动功率 JM 电动机转动惯量(Kg m² )
计算 制动电阻欧姆=700/电机千瓦数(380 系列 100%制动力矩) 电阻功率=电机千瓦数*10%--15%
一、对于传输驱动的平均制动功率:
1 mL ·v² ·η P= 2 tB ·1000 KW
mL=
负荷质量(Kg)
V=
速度(m/s) 制动时间(S)
g= 重力加速度9.81 m/s2
tB =
η= 机械效率 二、提升中的制动功率由两部分组成:
③ Pdyn L=
mL ·v² ·η tB ·1000 KW
Pdyn L 负载的动态制动功率
④P= PB + Pdyn M + Pdyn L 三、制动电阻阻值:
R=U2/P=822v2/P (直流侧电压约为 822 伏), 之所以没
有设为 785V 是因为该值是制动单元的工作阀值。
制动电阻阻值选型计算公式
![制动电阻阻值选型计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/68f0971d30b765ce0508763231126edb6e1a7614.png)
制动电阻阻值选型计算公式制动电阻在很多电气设备和系统中都起着重要的作用,比如说变频器、电梯系统等等。
要选对制动电阻的阻值,那就得有个靠谱的计算公式。
咱们先来说说为啥要选对制动电阻阻值。
就拿电梯来说吧,电梯上升的时候,电动机使劲儿拉着轿厢往上跑,这时候电动机消耗电能做功。
可电梯下降的时候,轿厢自己有往下跑的趋势,这时候电动机就变成了发电机,会产生电能。
如果不把这多余的电能消耗掉,那系统可就乱套啦,可能会出各种故障。
这时候制动电阻就派上用场啦,它能把多余的电能转化为热能消耗掉。
那怎么选阻值呢?这就得靠公式啦!一般来说,制动电阻阻值的计算公式是:R = Uc² / (0.1047 × (T × P - 0.2 × √(T × P) ) )。
这里面的Uc 是直流母线电压,T 是制动时间,P 是制动功率。
举个例子吧,有个变频器,直流母线电压是 700V,要求制动时间是 5 秒,制动功率是 50kW 。
那咱们就来算算这个制动电阻阻值。
先算括号里的,0.1047×(5×50 - 0.2×√(5×50)) ,这算出来大概是 25.2 。
然后 700²÷25.2 ,算下来制动电阻阻值大约是 1944 欧姆。
可别觉得这公式一用就万事大吉啦。
实际应用中,还得考虑好多因素呢。
比如说环境温度,如果周围温度太高,电阻散热不好,那就得选个阻值稍微小一点的,不然电阻太热可能会出问题。
还有电阻的功率,选小了可扛不住那么大的能量消耗,会被烧坏的。
我之前在一个工厂里就碰到过因为制动电阻阻值选得不对出的问题。
那是一套大型的生产设备,制动电阻阻值没选好,结果运行了没多久,电阻就热得发烫,最后直接罢工了。
整个生产线都停了下来,那损失可大啦!后来经过仔细计算和重新选型,才解决了问题,让生产线又正常运转起来。
所以说呀,制动电阻阻值选型可不能马虎,这公式虽然重要,但结合实际情况灵活运用更关键。
变频器制动电阻介绍及计算方法
![变频器制动电阻介绍及计算方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ce82ea5976232f60ddccda38376baf1ffc4fe3a5.png)
变频器制动电阻介绍及计算方法1 引言目前市场上变频器的制动方法大致有三种:能耗制动,直流制动,回馈(再生)制动。
目前关于制动电阻的计算方法有很多种,从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际,主要是部分参数无法精确测量。
目前通常用的方法就是估算方法,由于每一个厂家的计算方法各有不同,因此计算的结果不大一致。
2 制动电阻的介绍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。
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,台达原厂配置的就是这样的电阻;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盒全包封结构,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。
3 制动电阻的阻值和功率计算3.1刹车使用率ED%制动使用率ED%,也就是台达说明书中的刹车使用率ED%。
刹车使用率ED%定义为减速时间T1除以减速的周期T2,制动刹车使用率主要是为了能让制动单元和刹车电阻有充分的时间来散除因制动而产生的热量;当刹车电阻发热时,电阻值将会随温度的上升而变高,制动转矩亦随之减少。
刹车使用率ED%=制动时间/ 刹车周期=T1/T2*100%。
(图1)图1刹车使用率ED%定义现在用一个例子来说明制动使用率的概念:10%的制动频率可以这样理解,如果制动电阻在10秒钟能够消耗掉100%的功率,那么制动电阻至少需要90秒才能把产生的热量散掉。
3.2制动单元动作电压准位当直流母线电压大于等于制动电压准位(甄别阈值)时,刹车单元动作进行能量消耗。
台达制动电压准位如表1所示。
3.3制动电阻设计(1)工程设计。
实践证明,当放电电流等于电动机额定电流的一半时,就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了,因此制动电阻的粗略计算是:其中:制动电压准位电机的额定电流为了保证变频器不受损坏,强制限定当流过制动电阻的电流为额定电流时的电阻数值为制动电阻的最小数值。
制动器选择计算公式
![制动器选择计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/903c518e59f5f61fb7360b4c2e3f5727a4e92471.png)
制动器选择计算公式制动器是车辆中非常重要的一个部件,它能够帮助车辆减速和停止,保证了行车的安全。
在选择制动器时,需要考虑车辆的重量、速度、使用环境等因素,以确保制动器的性能能够满足车辆的需求。
在选择制动器时,可以通过一些计算公式来帮助确定最合适的制动器类型和规格。
一、制动力计算公式。
制动力是制动器的一个重要性能指标,它表示制动器在工作时产生的制动力大小。
制动力的大小取决于制动器的摩擦系数、制动器半径、制动器数量等因素。
制动力的计算公式如下:F = μ N。
其中,F表示制动力,单位为牛顿(N);μ表示摩擦系数;N表示制动器所受的垂直载荷,单位为牛顿(N)。
根据这个公式,可以通过摩擦系数和制动器所受的垂直载荷来计算出制动力的大小。
在选择制动器时,需要根据车辆的重量和速度来确定所需的制动力大小,以确保制动器能够满足车辆的制动需求。
二、制动器热量计算公式。
制动器在工作时会产生大量的热量,如果热量无法及时散发,会导致制动器失效,影响行车安全。
因此,需要通过计算来确定制动器在工作时产生的热量大小,以选择合适的散热方式和散热器规格。
制动器热量的计算公式如下:Q = F r V。
其中,Q表示制动器产生的热量,单位为焦耳(J);F表示制动力;r表示制动器的半径,单位为米(m);V表示车辆速度,单位为米/秒(m/s)。
根据这个公式,可以通过制动力、制动器半径和车辆速度来计算出制动器产生的热量大小。
在选择制动器时,需要根据车辆的使用环境和工况来确定制动器所需的散热能力,以确保制动器能够有效散热,避免因热量过大而导致失效。
三、制动器尺寸计算公式。
制动器的尺寸也是选择制动器时需要考虑的一个重要因素。
制动器的尺寸大小会影响制动器的制动效果和散热效果,因此需要通过计算来确定最合适的制动器尺寸。
制动器尺寸的计算公式如下:D = 2 (F r) / (μ P)。
其中,D表示制动器的直径,单位为米(m);F表示制动力;r表示制动器的半径,单位为米(m);μ表示摩擦系数;P表示制动器所受的压力,单位为帕斯卡(Pa)。
制动电阻选配
![制动电阻选配](https://img.taocdn.com/s3/m/b5a8d3f9f705cc175527097a.png)
制动单元与制动电阻的选配A、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;B、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、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:D、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%2.6 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。
制动电阻选型计算公式
![制动电阻选型计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/34da67e7ab00b52acfc789eb172ded630b1c9867.png)
制动电阻选型是很多工程师和顾客遇到的问题,今天我们就给出制动电阻选型计算公式及方法。
1、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(AC 380V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。
2、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
3、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。
4、流过电阻的电流可以用以下公式计算
R=U/I
U一般为710-750V(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U/I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。
5、制动电阻的功率按照以下来选:
P=ED%*U^2/R
ED%: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。
制动电阻计算方式参考
![制动电阻计算方式参考](https://img.taocdn.com/s3/m/fb6cf8fdc8d376eeaeaa315c.png)
制动电阻计算方式参考:以起重机为例,制动电阻计算示例如下:电机分别为:主钩45KW,主行11KW*2,小车3.7KW。
变频配置分别为:主钩SOHO75VD4Y,主行SOHO37VD4Y,小车SOHO5.5VD4Y。
电机电压380V。
①主钩:R=V*V/P=690*690/45000=10.58 ohm,因是提升负载,按过载150%计算,所以10.58/1.5 =7.05, 保险计算7.05/1.25 =5.6ohm。
此阻值是根据电机计算出来的,所以计算出的阻值应大于等于表一中对应变频器所允许的最小阻值。
如:SOHO75VD4Y 允许的制动电阻最小值为3ohm,计算出的5.6ohm 大于3ohm,所以计算值可行。
如根据电机计算出的制动电阻值小于表一中变频器允许的最小值,则制动电阻选取表一中变频器允许的最小值,以下不再阐述。
垂升移动电阻功率:- i. 电机功率的50—60%计算即可(起升扬程10M 内)。
- ii. 电机功率的60%以上计算即可(起升扬程10M 上)因此主钩电阻选定为:25KW,100%ED,690VDC,5 ohm②主行(T/L):R=V*V/P=690*690/22000=21.64 ohm,,过载125%计算,21.64/1.25=17.3 ohm水平移动负载电阻功率-一般按照电机容量的25%--40%计算即可。
因此主行电阻选定为:8KW,100%ED,690VDC,15 ohm,15 ohm 大于表中6 ohm,故可行。
③小车(T/S):R=V*V/P=690*690/3700=128.7 ohm,,过载125%计算,128.7/1.25=103 ohm水平移动负载电阻功率-一般按照电机容量的25%--40%计算即可。
因此主行电阻选定为:1.5KW,100%ED,690VDC,85 ohm,85 ohm 大于69 ohm,故可行。
以上计算虽以起重机为例分为主钩(垂直负载)、主行(水平负载)、小车(水平负载),其它应用中也可根据具体工况,分为垂直负载、水平负载参考以上方法进行计算。
变频器配制动电阻计算公式
![变频器配制动电阻计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/7588d44d2bf90242a8956bec0975f46527d3a7b6.png)
变频器配制动电阻计算公式在工业自动化领域中,变频器配制动电阻可是个相当重要的环节。
这其中涉及到的计算公式,就像是一把神奇的钥匙,能帮助我们准确地配置制动电阻,确保系统稳定运行。
先来说说为啥要用制动电阻。
想象一下,一台高速运转的电机,突然要停下来,那多余的能量往哪儿去?这时候制动电阻就派上用场啦,它能把这部分能量消耗掉,避免电机出现过压故障。
那怎么计算制动电阻的阻值和功率呢?咱们先来看阻值的计算。
一般来说,制动电阻的阻值可以通过这个公式来算:R = Uc² / (0.1047 ×(T × P) )。
这里的 Uc 是变频器的直流母线电压,T 是制动时间,P 是电机功率。
比如说,有一台 5.5kW 的电机,变频器直流母线电压是 700V,制动时间设定为 5s。
那咱们来算算制动电阻的阻值:R = 700² / (0.1047× (5 × 5500) )≈ 17.7Ω 。
再说说功率的计算。
制动电阻的功率可以用这个公式:P = Uc² / R 。
还是刚才那个例子,算出来的阻值约为17.7Ω ,那功率 P = 700² / 17.7≈ 2880W 。
我记得有一次,在一个工厂里调试设备。
那台设备的电机功率挺大,变频器在制动的时候总是出问题,要么就是停得太慢,要么就是出现过压报警。
我就开始琢磨,是不是制动电阻没配好。
于是,我按照上面的公式重新计算了一下制动电阻的阻值和功率,发现之前选用的制动电阻阻值偏小,功率也不够。
重新换了合适的制动电阻后,再启动设备,嘿!电机制动的时候稳稳当当,既不会慢悠悠地停不下来,也不会出现过压的情况。
那一刻,我心里那个美呀,就像解决了一道超级难题一样有成就感。
总之,掌握好变频器配制动电阻的计算公式,就能让我们在工业控制中更加得心应手,让设备运行得更加稳定可靠。
可别小看这几个公式,它们可是能为我们解决不少实际问题呢!。
制动电阻选型
![制动电阻选型](https://img.taocdn.com/s3/m/d4a591be69dc5022aaea0068.png)
1.制动单元按照变频器推荐的设计选型对于MD380ET132G,制动单元为:MDBUN-90-T 2个制动单元并联使用,每个制动单元配一个相应的制动电阻。
2.对于重载提升机构,制动电阻总功率≥电机功率比的x0.5,在此处即为
90KW X 0.5=45KW,制动电阻的阻值取决于制动单元允许的电流,阻值大小按照
说明书推荐的数值,可以比推荐值稍大,但是一定不能小,否则会烧毁制动单元,此处应为≥9欧;综上,此处制动电阻功率为22-25KW,阻值9-12欧,2个,每个
制动单元挂一个。
注意此处电阻的阻值为有效值。
例如:如果客户选的电阻的功率是11KW,4个,总制动功率为44KW,则单个电阻的阻值应该为18欧,每个制动
单元下挂2个制动电阻,制动电阻并联于制动单元下。
3.结论:此现场制动单元为MDBUN-90-T 2个;制动电阻:制动电阻功率为22-25KW,阻值9-12欧,2个。
变频器制动电阻的计算方法
![变频器制动电阻的计算方法](https://img.taocdn.com/s3/m/df7efa70f242336c1eb95e5f.png)
变频器制动电阻的计算方法收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知A、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;B、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R C,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、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:D、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% 2.6 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8 0% 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1 50%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。
变频器制动电阻的选择
![变频器制动电阻的选择](https://img.taocdn.com/s3/m/ffbab999d4d8d15abe234ed4.png)
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
12
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%
15
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%
制动电阻计算方式参考
![制动电阻计算方式参考](https://img.taocdn.com/s3/m/fb6cf8fdc8d376eeaeaa315c.png)
制动电阻计算方式参考:以起重机为例,制动电阻计算示例如下:电机分别为:主钩45KW,主行11KW*2,小车3.7KW。
变频配置分别为:主钩SOHO75VD4Y,主行SOHO37VD4Y,小车SOHO5.5VD4Y。
电机电压380V。
①主钩:R=V*V/P=690*690/45000=10.58 ohm,因是提升负载,按过载150%计算,所以10.58/1.5 =7.05, 保险计算7.05/1.25 =5.6ohm。
此阻值是根据电机计算出来的,所以计算出的阻值应大于等于表一中对应变频器所允许的最小阻值。
如:SOHO75VD4Y 允许的制动电阻最小值为3ohm,计算出的5.6ohm 大于3ohm,所以计算值可行。
如根据电机计算出的制动电阻值小于表一中变频器允许的最小值,则制动电阻选取表一中变频器允许的最小值,以下不再阐述。
垂升移动电阻功率:- i. 电机功率的50—60%计算即可(起升扬程10M 内)。
- ii. 电机功率的60%以上计算即可(起升扬程10M 上)因此主钩电阻选定为:25KW,100%ED,690VDC,5 ohm②主行(T/L):R=V*V/P=690*690/22000=21.64 ohm,,过载125%计算,21.64/1.25=17.3 ohm水平移动负载电阻功率-一般按照电机容量的25%--40%计算即可。
因此主行电阻选定为:8KW,100%ED,690VDC,15 ohm,15 ohm 大于表中6 ohm,故可行。
③小车(T/S):R=V*V/P=690*690/3700=128.7 ohm,,过载125%计算,128.7/1.25=103 ohm水平移动负载电阻功率-一般按照电机容量的25%--40%计算即可。
因此主行电阻选定为:1.5KW,100%ED,690VDC,85 ohm,85 ohm 大于69 ohm,故可行。
以上计算虽以起重机为例分为主钩(垂直负载)、主行(水平负载)、小车(水平负载),其它应用中也可根据具体工况,分为垂直负载、水平负载参考以上方法进行计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
制动单元正确选型和制动电阻计算公式制动单元正确选型和制动电阻
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,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。
电机再生的电能经续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。
过高的直流电压将使各部分器件受到损害。
因此,对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。
处理再生能量的方法:能耗制动和回馈制动.
能耗制动的工作方式
能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件,将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。
这是一种处理再生能量的最直接的办法,它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上,转化为热能,因此又被称为“电阻制动”,它包括制动单元和制动电阻二部分。
制动单元
制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时(如660V或710V),接通耗能电路,使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。
制动单元可分内置式和外置式二种,前者是适用于小功率的通用变频器,后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。
从原理上讲,二者并无区别,都是作为接通制动电阻的“开关”,它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。
制动电阻
制动电阻是用于将电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。
通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种:前者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;后者电阻器耐气候性、耐震动性,优于传统瓷骨架电阻器,广泛应用于高要求恶劣工控环境使用,易紧密安装、易附加散热器,外型美观。
制动过程
能耗制动的过程如下:
能耗制动的过程如下:A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;B、当直流电压到达制动单元开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;C、制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低;D、母线电压降至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
制动单元与制动电阻的选配
A、首先估算出制动转矩
=((电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量)*(制动前速度-制动后速度))/375*减速时间-负载转矩
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、接着计算制动电阻的阻值
=制动元件动作电压值的平方/(0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩)*制动前电机转速)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、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:制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值
D、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%
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。
能耗制动的过程如下:A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动),电机即以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;B、当直流电压到达制动单元开的状态时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;C、制动电阻消耗电能为热能,电机的转速降低,母线电压也降低;D、母线电压降至制动单元要关断的值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过;E、采样母线电压值,制动单元重复ON/OFF 过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
很适用!。