能耗制动中制动电阻的分析计算.pdf

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1、2013NO．2重型机械·81·能耗制动中制动电阻的分析计算焦悦，商亚丹，董波，佟冰，刘向，杨洪音(中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：针对常规选型方法中制动电阻选取不够精确，产生成本增加、能量浪费等问题，本文采用理论分析和精确计算制动电阻参数的方法，使实际应用中的制动电阻达到精准与节能的效果。关键词：能耗制动；制动电阻；惯量计算；制动单元中图分类号：U260文献标识码：A文章编号：1001—196X(2013)02—0081—04AnalysisandcalculationofbrakingresistorduringdynamicbrakingJI

2、A0Yue，SHANGYa-dan，DONGBo，TONGBing，LIUXiang，YANGHong-yin(ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：Aimingattheproblems(1owselectionaccuracy，highproductioncostandenergywaste)existinginconventionalselectionmethodsofbrakingresistor，thetheoreticalanalysisa

3、ndprecisecalculationofbrakingre—sistorparameterwasadoptedtoimprovetheaccurateandenergy—savingeffectsofbrakingresistor．Keywords：dynamicbraking；brakingresistor；inertiacalculation；brakingunitO前言l制动方法的类型和特点传动系统中所储存的机械能经异步电动机转变频调速传动系统一般由变频器、异步电换成电能，逆变器的六个回馈二极管将这种电能动机和机械负载组成，变频调速技术在电气传回馈到直流侧，此时

4、的逆变器处于整流状态，一动中的应用有节能、经济、运行平稳、低速性旦电动机恢复到电动状态，这部分能量又被负载能更稳定等优点；但设计者在考虑能耗制动所重新利用。而在标准型的变频器中如果制动过时，对于制动单元和制动电阻的选取，通常按快或机械负载为势能负载时，不采取另外的措照制动电阻制造厂商推荐的制动单元与制动电施，这部分能量将导致中间回路储电电容器的电阻的容量进行选择。然而，对于重载位能负载压上升过大，直流侧电压过高，进而导致变频器长时间下放的系统设计时，电阻的阻值直接决故障，无法正常运行。定着制动电流，从而直接影响制动时间的响对于再生能量的处理在变频器中有三种应。这种粗略的方

5、法将会造成制动时间不够精方式。确，再生制动能量不能迅速释放等问题。如果(1)能耗制动。变频器通过制动单元将再生在设计中，仅仅靠增大制动电阻阻值或功率来制动能量消耗到直流回路中人为设置的与电容器保证再生制动能量释放，则势必带来成本的增并联的“制动电阻”上。当电动机速度从高速到加和能量的浪费。本文重点分析并计算了变频低速直至零速调速过程中电气的频率变化很快，调速中制动方式及技术参数。但电动机转子带动的机械负载具有较大的机械惯性，不可能很快停止，于是就产生反电势，使电动机处于发电状态，产生与原电动状态转矩相反收稿日期：2012—11—05；修订日期：2012—12—13作者简介

6、：焦悦(1978一)，男，中国重型机械研究院股份公的反向电压转矩，使电动机具有较强的制动力司，工程师。矩，从而迫使转子较快停下来。但是，通常变频·82·重型机械2012NO．2器的控制原理是交．直．交变化，交直整流电路是2．2制动电阻类型和参数不可逆的，因此无法回馈到电网上，结果造成主制动电阻的类型很多，通常工程中选用较多电路电容器两端电压升高，当超过设定上限值电的是波纹电阻和铝合金电阻。(1)波纹电阻。采压时，制动回路导通。电流通过制动电阻流过，用陶瓷管作为骨架，用波纹状合金电阻丝均匀绕将动能变热能消耗，电压随之下降，待到设定下制，功能为将电机的再生电能转化为热能，同时

7、限值时即断。这种制动方法称为能耗制动，制动也具有散热器的功效。(2)铝合金电阻。具有极时间可人为设定。强的耐震动性、耐气候性和稳定性，优于传统瓷(2)直流制动。在异步电动机的定子绕组中骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境。加入直流电流时，变频器的输出频率为零，这时制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方定子产生的磁场将是空间位置不变的恒定磁场，式消耗的载体，所以它包括电阻阻值和功率容量转子因惯性而继续以其原来的速度旋转，转动的两个重要的参数。转子切割这个静止磁场而产生制动力矩，迫使电3制动电阻的分析计算动机转子较快的停止，这