制动电阻的作用及选用方法探析

1.制动电阻的作用

变频调速系统在制动时，电动机侧的机械能转换为电能。从电动机再生出来的电能将通过续流二极管返回到直流母线上，引起直流母线电压的升高，如果不采取措施，变频器将过电压跳闸。为此，在变频器上都需要安装用于消耗制动能量的制动单元与制动电阻。制动电阻的作用是在电动机减速或制动时消耗惯性运转产生的电能，使电动机能迅速减速或制动。

小功率的变频器内部都配置有标准的制动电阻，但是内置电阻的功率通常很小，在频繁制动或制动强烈时，往往会由于功率的不足导致变频器报警，此时需要通过外接制动电阻来增加制动力。

对于大功率变频器，由于其制动能量大，不但制动电阻需要外接，而且还需要安装用于制动电阻通/断控制的开关功率管与电压比较电路（称为“制动单元”）。

制动电阻的选择有一定的要求，阻值过大将达不到所需的制动效果；阻值过小，则容易造成制动开关管的损坏，为此，应尽可能选择变频器生产厂家所配套提供的制动电阻与制动单元。

2.制动电阻理论的选择

为了使制动达到理想效果且避免制动电阻烧坏，选用制动电阻时需要计算阻值和功率。

（1）阻值的计算 精确计算制动电阻的阻值要涉及很多参数，且计算复杂，一般情况下可按下式粗略估算：

式中 R_B——制动电阻的阻值（Ω）；

U_DB——直流回路允许的上限电压值（V），我国规定U_DB=600V；

I_MN——电动机的额定电流（A）。

（2）功率的计算 制动电阻的功率可按下式计算：

式中 P_B——制动电阻的功率（W）；(www.xing528.com)

U_DB——直流电路允许的上限电压值（V）；

R_B——制动电阻的阻值（Ω）；

α_B——修正系数。

α_B可按下面的规律取值：

在不反复制动时，若制动时间小于10s，取α_B=7；若制动时间超过100s，取α_B=1；若制动时间在10～100s，α_B可按比例选取1～7之间的值。

在反复制动时，若（t_B为每次制动所需的时间，t_C为每次制动周期所需的时间），取α_B=7；若，取α_B=1；若，αB可按比例选取1～7之间的值。

3.选用制动电阻的注意事项

选用电阻器时，应满足下列要求：

1）电阻器的额定电压应大于电路的工作电压。

2）电阻器功率应大于计算功率。一般地，功率与电流较小而电阻值大时可选用管形电阻；而功率与电流大时，则可选用板形等电阻；如需功率、电流与电阻都大时，则可采用多个电阻串、并联或混联。

3）当电阻器的电阻值需进行调整时，可选用可调或带有抽头的电阻器，如需在正常运行中随时调整的，则可选用变阻器。

4）若电阻器的安装尺寸有一定限制，则需根据允许的安装尺寸选用电阻器型号。