制动电阻的选型计算
制动电阻的选择和计算
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%。
制动电阻的选型计算
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。
制动电阻选型
5.2 工作状态 制动单元面板上有两个指示灯和两位数码管用来显示工作状态。
CONVO
POWER BRAKE
INVERTER SERIES
BRAKE UNIT
POWER : 电源指示灯 BRAKE : 制动状态指示灯
制动单元有三种工作状态:监控状态、制动状态、故障状态。通过 显示面板上的两位数码管来体现。 1) 监控状态:
功能概述:本制动单元是变频器的配套附件设备,当变频器拖动适 配电机减速运行时,电动机轴上的机械能通过电机转换为电能回馈到变 频器的 DC 母线端,通过制动单元控制制动电阻来消耗电机再生能量, 既可以抑制 DC保电 机在设定的时间内快速停车。
1 注意事项:
制动单元的正常显示状态,表明制动单元处于正常的待机状态,没 有故障也没有制动动作。
该状态下,两位数码管显示当前直流母线电压的等级,并据此推算 交流输入电压,当变频器工作在非降频的稳定状态时,可用作设置制动 起始电压的依据(见表 3)。这种依据只有在变频器的直流侧电压稳定时
才有效,并且当变频器的供电电网电压波动较大时,应该选择较高的制 动起始电压。 表3
具体内容参见附录 1:制动电阻及制动电阻使用率的选定。
3 安装
3.1 安装环境要求 (1) 有通风口或换气装置的室内场所(采用壁挂式)。 (2) 环境温度-10℃~40℃。 (3) 尽量避免高温多湿场所,湿度小于 90%,且无积霜。 (4) 避免阳光直晒。 (5) 远离易燃、易爆和腐蚀性气体、液体。 (6) 无灰尘、飘浮性的纤维及金属微粒。 (7) 安装平面坚固、无振动。 (8) 远离电磁干扰源。
为确保您的人身及设备的安全,在使用本产品前,请您务必阅读本 章内容,并在以后的搬运、安装、运行、调试与检修过程中遵照执行。
伺服电机制动电阻选型计算
伺服电机制动电阻选型计算伺服电机是一种将电能转化为机械能的电动机。
在实际应用中,伺服电机常常需要进行制动操作,以实现对机械装置的精确控制。
制动电阻是伺服电机制动的重要组成部分,它能够通过将电能转化为热能,实现对电机的制动。
本文将以伺服电机制动电阻选型计算为主题,对制动电阻的选型进行详细介绍。
在选型制动电阻之前,首先需要确定伺服电机的工作条件和性能要求。
这包括电机的额定电压、额定电流、最大制动扭矩等参数。
根据这些参数,可以计算出伺服电机在制动过程中产生的功率,并据此确定制动电阻的功率容量。
制动电阻的功率容量一般应大于伺服电机在制动过程中的功率输出,以确保制动电阻能够有效地吸收电机的能量。
在计算功率容量时,需要考虑伺服电机制动过程中的能量损耗,以及制动电阻的温升限制。
通常情况下,制动电阻的功率容量应大于伺服电机的额定功率,以确保制动过程的稳定性和可靠性。
除了功率容量,制动电阻的阻值也是选型的重要参数。
阻值的大小直接影响制动电阻的功率消耗和制动效果。
通常情况下,制动电阻的阻值应根据伺服电机的额定电压和额定电流来确定。
根据伺服电机的额定电流和额定电压,可以计算出伺服电机在制动过程中产生的最大功率,并据此确定制动电阻的阻值。
还需考虑制动电阻的温升限制。
制动电阻在工作过程中会产生大量的热量,如果温升过高,可能会导致电阻器损坏或降低制动效果。
因此,在选型制动电阻时,需要根据伺服电机的工作条件和性能要求,计算出制动电阻的温升,并选择适当的散热方式,以确保制动电阻的可靠性和使用寿命。
还应考虑制动电阻的尺寸和安装方式。
制动电阻的尺寸应根据实际应用场景和安装空间来确定,以确保制动电阻能够方便地安装在伺服电机或控制柜中。
同时,还需考虑制动电阻的维护和检修便利性,以便在需要时能够方便地对制动电阻进行维修和更换。
伺服电机制动电阻的选型计算需要考虑伺服电机的工作条件和性能要求,确定制动电阻的功率容量、阻值、温升限制等参数。
通过合理选型制动电阻,可以确保伺服电机在制动过程中的稳定性和可靠性,实现对机械装置的精确控制。
变频器制动电阻选型
制动力矩×制动电阻 = 制动单元动作电压值/电动机的额定功率92%×R = 780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW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℅常用制动电阻选配表(10ED,100%制动力矩)(仅适用于380V变频器选配制动电阻时参考)电机功率(kW)电阻值(Ω) 电阻功率(kW)制动力矩(%)7.5kW 100Ω 7kW 100% 11kW 70Ω 1kW 100% 15kW 47Ω 1.5kW 100% 18.5kW 38Ω 2kW 100% 22 kW 32Ω 2.2kW 100% 30kW 23Ω 3kW 100% 37kW 19Ω 3.7kW 100% 45kW 16Ω 4.5kW 100% 55k W 13Ω 5.5kW 100% 75kW 9Ω 7.5kW 100% 90kW 7.5Ω 9kW 100% 110kW 6Ω 11kW 100% 150kW 4Ω 15kW 100% 165-187kW 3.5Ω 20kW 100% 200-220kW 3Ω 25kW 100% 250-300 kW2.5Ω30kW100%制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数×制动期间平均消耗功率×制动使用率% 在连铸工艺中,连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一,拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量,而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。
交流电机变频调速技术日益成熟,交流变频驱动调速平稳,调速范围宽,对机械冲击低,交流电机维护量低,交流变频调速已取代直流调速,完全能够满足拉坯辊速度控制的需要。
4、5号连铸机的拉矫机为五辊双机架三驱动,上拉坯辊、下拉坯辊、矫直辊由三台同型号电机共同驱动,完成引锭杆的上下传送运行和连铸坯牵引,三台电机必须保持同步,与一般的同步要求不同的是要保证三个辊面的线速度相同,而不是三台电机的转速相同,以避免出现负载分配不均引起母线过压、欠压、过载故障。
制动电阻计算
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。
制动电阻的选型计算
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℅。
制动电阻的选型计算
制动电阻的选型计算
一、摩擦系数的选择
摩擦系数的选择,需要结合特定的控制对象、停止要求、工作条件等
因素,选择不同的摩擦系数,下面我们给出一些常用摩擦系数的类别和它
们的适应条件:
1)无资料时,常用摩擦系数为0.20-0.30。
2)不需要精确的停止,且具有一些摩擦的旋转机构,常用摩擦系数
为0.15-0.25
3)不需要精确停止,但精度要求较高,常用摩擦系数为0.10-0.20。
4)需要精确停止的旋转机构,常用摩擦系数为0.05-0.15
二、制动电阻的功率选择
1)停止时间的确定法。
(1)使用被控制对象的机械特性,获取停止或减速所需时间,此时
式的功率需求有:P=FV/t
(2)将此过程的功率需求翻倍,在满足停止或减速要求的基础上,
考虑到控制精度、效率的要求。
2)功率公式的应用法。
(1)根据被控制物的运动量积及运动规律,可以给出功率需求的表
达式:P=mω³/R
(2)针对特定的变速传动机构,可以采用特定的力-位移关系式,计算出所需制动功率:P=M(dV/dt)
(3)试算法:
若有特定的控制要求,可以采用试算法,结合当前传动系统的情况,经过不同功率的试算,从中取得合适的制动电阻功率。
变频器制动电阻的计算方法
变频器制动电阻的计算方法收藏此信息添加:不详来源: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% 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。
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=(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。
制动电阻选配
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: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。
制动电阻计算公式
制动电阻计算公式
制动电阻是指车辆制动时通过制动器产生的阻力。
在车辆制动时,制动器通过与车轮接触产生摩擦力,将车轮的动能转化为热能,并使车辆减速停止。
制动电阻的大小对车辆的制动性能和安全性影响非常大。
制动电阻的计算公式可以根据不同的情况有所不同。
下面将介绍几种常见的计算方法。
1.制动电阻的基本公式:
制动电阻=制动力×轮胎半径
其中,制动力指的是制动器施加在车轮上的力,单位为牛顿(N),轮胎半径指的是轮胎的半径,单位为米(m)。
2.制动电阻的力计算公式:
制动力=(制动扭矩×传动比)/轮胎半径
其中,制动扭矩指的是制动器对车轮产生的转矩,单位为牛顿·米(Nm),传动比指的是车轮周围传动器件的转速比。
3.制动电阻的动能转化公式:
制动电阻=转动基数×车辆质量×车速平方
其中,转动基数是一个经验值,其值取决于车辆类型和制动系统的特性。
车辆质量指的是车辆的总质量,单位为千克(kg),车速指的是车辆的速度,单位为米/秒(m/s)或千米/小时(km/h)。
需要注意的是,以上公式只是粗略计算制动电阻的一种方法,实际情况可能受到许多其他因素的影响,如路面摩擦系数、制动器磨损程度等。
因此,在实际应用中,需要结合具体情况进行修正和调整。
总之,制动电阻的计算方法可以根据具体情况的不同而有所不同。
在实际应用中,需要根据车辆类型、制动系统的特性和条件等进行判断和选择合适的计算公式,并在实际测试和实验中进行验证和优化。
制动电阻的选择
制动电阻的选择随着我司产品应用范围的扩展,需要用到制动电阻的时候也越来越多,经常会遇到客户要求我司提供制动电阻的大小及规格。
制动电阻的选择与负载状况有密切关系(包括电机轴上的转动惯量、制动转矩、要求的减速时间等),很多参考书上给出了详细的计算公式,但非常麻烦而且不实用。
我司用户手册上也给出了每个变频器功率等级的制动电阻规格,但这只是一个指导性质的数值,根据具体的使用状况,也可以有其他的选择。
下面给出一些简单的简化计算公式,遇到客户有疑问时可以给出解答,或者指导用户选择制动电阻。
简化公式依据的两个原则:1、可以粗略的认为:如果通过制动电阻的放电电流等于电机额定电流的话,所需的附加制动转矩大致得到满足。
2、有关资料表明:当放电电流等于电机额定电流一半时,就可以得到与电机额定转矩相等的制动转矩了。
因此制动电阻可大致如下选择:1、制动电阻阻值大小R=U/Ie------2U/Ie,U是制动时的母线电压,一般是700V,Ie是电机的额定电流。
举例15KW变频器带15KW电机(额定电流32A),可选R=700/32=22欧,因此可选22欧到44欧之间阻值的电阻。
2、制动电阻功率大小P=m*U*U/R=m*700*700/R,U是制动时母线电压700V,R电阻阻值,第1步已经选出,m是比例系数,一般为0.3----0.5,与制动使用率及电机大小有关,制动使用率高(变频器用户手册中可以设置),电机大时,此值取大。
举例15KW变频器带15KW电机,制动电阻选30欧,则电阻功率为P=(0.3----0.5)*700*700/30=4900W--------8167W。
3、我司不提供制动电阻,可以推荐用户去专业制作制动电阻的厂家购买。
4、以上两个公式是简略计算和选择,而且给出的是范围,切记要根据不同的应用情况进行适当的调整。
变频器制动电阻的计算方法
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。
三种计算制动电阻参数的方法对比
三种计算制动电阻参数的方法对比引言制动电阻,是波纹电阻的一种,主要用于变频器控制电机快速停车的机械系统中,帮助电机将其因快速停车所产生的再生电能转化为热能。
变频器的制动电阻是用于将电动机产生的再生能量以热能方式消耗的载体,电机减速时,如果变频器的输出频率对应的转速小于电机的实际转速,那么电动机将工作在发电状态,向变频器直流部分的电容充电,当电压高于阀值电压,制动回路将被接通,电流通过制动电阻放电产生热量,达到消耗再生能量的目的。
选择使用制动电阻需要考虑电阻阻值和电阻功率容量两个参数,变频器厂家推荐的制动电阻的参数仅满足一般情况,不能满足特殊工况条件下的应用要求。
另外变频器厂家为了减少制动电阻的档次,经常对若干不同容量的电动机提供相同的制动电阻,使制动电阻的选择不够准确,且相对保守。
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:R > 800/Ic ,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,然而这需要较大的制动电阻功率。
在某些情况下,并不需要很大的制动转矩,此时比较经济的办法是选择较大的制动电阻阻值、也因此可以减小制动电阻的功率,从而减少购买制动电阻所需的费用,这样的代价是制动单元的容量没有得到充分利用。
本文介绍了三种计算制动电阻两个参数的方法,并对此进行分析比较。
1 通过转动惯量确定制动电阻1)计算制动力矩。
制动力矩为。
制动电阻选型计算
制动功率/P
Pmax teq t1+t2
4. 刹车使用率ED% ED%=
teq 100% t1 t 2
5. 制动电阻阻值选取 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。 选择制动电阻的阻值时,不能小于该阻值。 因此制动电阻阻值具有如下的范围 U 2 dc VB R I inv PB max 其中 VB 为制动单元动作电压,Iinv 为变频器额定电流,Udc 为变频器母线电压值,PB max 为瞬时制动功率最 大值。 6. 制动电阻功率选取 根据刹车使用率ED%值,查电阻产品手册得出短时允许过负荷倍数 K ,从而确定制动电阻的功率为: Pr=Pmax / K 四、 针对具体电梯-变频器工况制动电阻选型计算表见附件——制动电阻选型计算表。
速度/V
V1 V2
-V1
转矩/T
Hale Waihona Puke T1T2 T3功率/P
Pb3 Pb1 tu1 tu2 tu3 (上行)t1 ts1 td1 Pb1 Pb2 td2 Pb3 td3 (下行)t 2 ts2
图2
在整个t2 时间内: Td1——加速运动 达到最大速度时瞬时制动功率Pb1=T 1*ω,平均功率为0.5* Pb1;ω 对应电梯最大运行速度时电机角速度; Td2——匀速运动 瞬时制动功率为Pb2=T 2*ω; Td3——减速运动 达到最大速度时瞬时制动功率( 本例中亦为最大制动功率)Pb3=T 3*ω,平均功率为0.5* Pb3;
可达最大速度运行,并以110%负载运行进行考核。 电机在负载重力作用下以发电状态运行,能量反馈回直流回路,使母线电压升高;当直流电压到达制动单元导 通阈值时,制动单元的功率管导通,电流流过制动电阻;制动电阻消耗电能为热能,母线电压也降低;母线电压降 至制动单元关断阈值,制动单元的功率管截止,制动电阻无电流流过,制动过程完成。通过此动作的反复进行,母 线电压得以维持平衡。
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。
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制动电阻的选型:动作电压 710V
1)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。
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制动电阻计算方法 :
制动力矩制动电阻
92% R=780/电动机 KW
100% R=700/电动机 KW
110% R=650/电动机 KW
120% 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KV X 10%
频繁制动(1分钟5次以上)W(Kw)=电阻KV X15%
长时间制动(每次4分钟以上) W(Kw)=电阻KV X 20%
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