通用電壓型變頻器只能運(yùn)行于一、三象限即電動(dòng)狀態(tài)，因此在電機(jī)拖動(dòng)大慣量負(fù)載并要求急劇減速或停車、位能負(fù)載，以及經(jīng)常處于被拖動(dòng)狀態(tài)等要求電機(jī)不僅運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，而且要運(yùn)行于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)的場(chǎng)合下，用戶必須考慮配套使用制動(dòng)方式。常用的變頻器制動(dòng)方式有四種：能耗制動(dòng)，回饋制動(dòng)，直流制動(dòng)和共用直流母線回饋制動(dòng)。
其中能耗制動(dòng)方式是通過(guò)斬波器和制動(dòng)電阻，利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻來(lái)吸收電機(jī)的再生電能，實(shí)現(xiàn)變頻器的快速制動(dòng)。本文現(xiàn)在就講解關(guān)于變頻器制動(dòng)電阻的制動(dòng)及其選型。
首先我們來(lái)了解一下什么是變頻器制動(dòng)電阻制動(dòng)。
變頻器制動(dòng)電阻是用于將電動(dòng)機(jī)的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量?jī)蓚€(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)變頻器帶動(dòng)的電機(jī)或其他感性負(fù)載在停機(jī)的時(shí)候，一般都是采用能耗制動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，就是把停止后電機(jī)的動(dòng)能和線圈里面的磁能都通過(guò)一個(gè)別的耗能元件消耗掉,從而實(shí)現(xiàn)快速停車。當(dāng)供電停止后，變頻器的逆變電路就反向?qū)?，把這些剩余電能反饋到變頻器的直流母線上來(lái)，直流母線上的電壓會(huì)因此而升高，當(dāng)升高到一定值的時(shí)候，變頻器的制動(dòng)電阻就投入運(yùn)行，使這部分電能通過(guò)電阻發(fā)熱的方式消耗掉，同時(shí)維持直流母線上的電壓為一個(gè)正常值。
工程上使用的變頻器制動(dòng)電阻有哪些？
通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無(wú)機(jī)涂層，有效保護(hù)電阻絲不被老化，延長(zhǎng)使用壽命，臺(tái)達(dá)原廠配置的就是這樣的電阻;鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀，高散熱性的鋁合金外盒全包封結(jié)構(gòu)，具有極強(qiáng)的耐振性，耐氣候性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性;體積小、功率大，安裝方便穩(wěn)固，外形美觀。
接下來(lái)我們來(lái)了解一下在實(shí)際應(yīng)用中變頻器制動(dòng)電阻阻值的選擇。
制動(dòng)電阻的選擇除受到變頻器專用型能耗制動(dòng)單元最大允許電流的限制外，與制動(dòng)單元也并無(wú)明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其阻值主要根據(jù)所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選擇，功率根據(jù)電阻的阻值和使用率確定。
制動(dòng)電阻阻值的選定有一個(gè)不可違背的原則：應(yīng)保證流過(guò)制動(dòng)電阻的電流IC小于制動(dòng)單元的允許最大電流輸出能力，即：R > 800/Ic
其中：800 —— 變頻器直流側(cè)所可能出現(xiàn)的最大直流電壓。
Ic —— 制動(dòng)單元的最大允許電流。
為充分利用所選用的變頻器專用型制動(dòng)單元的容量，通常制動(dòng)電阻阻值的選取以接近上式計(jì)算的最小值為最經(jīng)濟(jì)、同時(shí)還可獲得最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率。在某些情況下，并不需要很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，此時(shí)比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇較大的制動(dòng)電阻阻值、也因此可以減小制動(dòng)電阻的功率，從而減少購(gòu)買(mǎi)制動(dòng)電阻所需的費(fèi)用，這樣的代價(jià)是制動(dòng)單元的容量沒(méi)有得到充分利用。
然后我們來(lái)看一下所需的制動(dòng)電阻功率的計(jì)算方法。
在選定了制動(dòng)電阻的阻值以后，應(yīng)該確定制動(dòng)電阻的功率值，制動(dòng)電阻功率的選取相對(duì)比較繁瑣，它與很多因素有關(guān)。
制動(dòng)電阻消耗的瞬時(shí)功率按下式計(jì)算：P 瞬= 7002 /R
按上式計(jì)算得到的制動(dòng)電阻功率值是制動(dòng)電阻可以長(zhǎng)期不間斷的工作可以耗散的功率數(shù)值，然而制動(dòng)電阻并非是不間斷的工作，這種選取存在很大的浪費(fèi)，在本產(chǎn)品中，可以選擇制動(dòng)電阻的使用率，它規(guī)定了制動(dòng)電阻的短時(shí)工作比率。制動(dòng)電阻實(shí)際消耗的功率按下式計(jì)算：
P 額=7002 /R×rB% rB%：制動(dòng)電阻使用率。
實(shí)際使用中，可以按照上式選擇制動(dòng)電阻功率，也可以根據(jù)所選取的制動(dòng)電阻阻值和功率，反過(guò)來(lái)計(jì)算制動(dòng)電阻所能夠承受的使用率，從而正確設(shè)置，避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞。
制動(dòng)電阻的阻值和功率的計(jì)算都是從工程的角度來(lái)考慮的，因此在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑搫?dòng)，終極形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)適用的選擇方案。
