ABB 800系列变频器制动电阻选用

ABB 800系列变频器制动电阻的选定

1、制动电阻的必要性

如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器内部的主电路电压上升导致损坏的可能。

因为通常变频器中内置有过电压保护功能，检测出主电路过电压（OV）后则停止，不会造成损坏。但是，因在检测出异常后电机

会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。

有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。

（1）再生能量

连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。

（2）制动电阻的避免方法

避免制动电阻连接的方法有以下的方法。因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。

·减速时，防止失速功能生效（出货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）。

·将减速时间设定得更长。（每单位时间的再生能量减少）。

·选择自由旋转停止。（再生能量不会返回到变频器）。

2、制动电阻的简单选定

根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。请按照下述的动作形式计算使用率。

（1）使用率3%ED以下的情况

请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中。请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。

（2）使用率10%ED以下的情况

请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。

3、制动电阻的简易选定

用前页的制动电阻的简易选定方法中，超过使用率10%ED时，或者需要非常大的制动转矩时，请按下述的选定方法先计算再生能

量再进行选定。

（1）必要的制动电阻值的计算

注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

（2）平均再生能量的计算

·再生能量在电机旋转方向与转矩方向相反时产生。1个周期的再生能量按以下公式进行计算。

注意：速度以正转方向为正，转矩也以正转方向的转矩为正。

注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

（3）制动电阻的选定

根据左侧所示的必要的制动电阻值及平均再生能量选择制动电阻器单元。

·必要的制动电阻值≥制动电阻器单元的电阻变值≥频器或制动单元的最小连接电阻值

·平均再生能量≤制动电阻器单元的容许功率

注意：若连接小于变频器或制动单元的最小连接电阻值的电阻，则内部的制动晶体管会发生损坏。必要的制动电阻值以下时，请增大变频器的容量，并更换未具有小于必要的制动电阻值的最小连接电阻的变频器或制动单元。

注意：制动单元的情况下，可进行2台以上的并联运行。2台以上运行时的制动电阻值按照以下公式计算。

制动电阻值（Ω）＝（上述计算的必要的制动电阻值）× （使用台数）

注意：制动电阻值不要按照上述计算结果进行选定。150W不是指允许功率，二是单位电阻的最大额定功率。实际的允许功率因电阻而异。

变频器容量的选定

选定用按照“电机的选定”的结果选定的电机能使用的变频器。

从根本上讲，请选定与所选定的电机容量相适合的最大适用电机容量的变频器。选定变频器后，确认是否满足以下项目，如不能满足，则选定大1级容量的变频器再次进行确认。

1、电机额定电流≤变频器额定输出电流

2、应用程序上的连续最大转矩输出时间≤1分钟

注意：变频器过载耐量为“额定输出电流的120%、1分钟”时，请用0.8分钟进行确认。

注意：使用带PG的矢量控制在转数0 （r/min）情况下所必需要保持转矩，或者在低频（10Hz以下）情况下频繁地需要额定150%以上的转矩时，请使用比变频器的选定结果大1级的变频器

变频器电机容量的选定

在选定变频器之前，首先进行电机的选定。根据应用计算负载惯量，然后计算电机的必需容量、必需转矩并选定电机。

1、简易选定方法（所需要的输出的计算法）

这种计算方法就是计算通常的运行状态下电机必需的输出选定电机。因为未包含加减速状态等计算，因此在选定电机时，要在计算值上再留有余量。对于像风扇、传输机及搅拌器等恒定状态下持续进行的应用，可进行简易选定。

注意：不适用于下述应用。

·要求急剧的上升

·频繁地重复运行/停止

·动力传输部的惯量大

·动力传输部的效率低

（1）直线运动的情况下：恒定功率-Po[kW]

（2）旋转运动的情况下：恒定功率-Po[kW]

2、详细选定方法（R.M.S计算法）

计算为了实现应用的动作模式的有效转矩及最大转矩，然后再选择电机的一种方法。可进行与动作形式相对应的详细的电机选定。

（1）转换到电机轴的惯量的计算

应用以下所示的惯量的计算公式，计算所有的零部件的惯量，然后换算成换算到电机轴的惯量。

（2）转换到电机轴的转矩及有效转矩的计算

根据计算出的换算到电机轴负载惯量及电机转子惯量计算加速转矩，根据负载上所施加的外力及摩擦力计算负载转矩，然后计算电机动作所必需的复合转矩。

·加速转矩

·换算到电机轴负载转矩（外力·摩擦）

·复合转矩及有效转矩的计算

注意：可应用伺服电机的电机选定软件，进行上述的换算到电机轴的惯量的计算及有效转矩·最大转矩的计算。敬请使用。

（3）电机的选定

将上述的计算结果应用到下述的计算公式中，计算有效转矩·最大转矩。

·与有效转矩相当的容量

·可提供最大转矩的电机容量

将2个计算结果中值大的一个选定为电机容量。在选定电机时，要用比所计算的容量高、留有误差部分的容量来进行设定。