一、不太严谨的算法
1. 制动率的概念。
以100秒为周期(也可以定义为其它时间段),制动电阻消耗掉100%功率所需要的以秒为单位的时间。
例如:5%的制动率,是指以100秒为周期的话,需要5秒钟才能消耗掉100%的功率,95秒散热。
如下图:
2. 举例计算-不够严谨的算法。
7.5KW的变频器,每20秒制动1次,每次2秒钟,相当于100秒内制动10秒钟,制动率为10%。
按100%制动功率(制动转矩)计算,P=7500WX10%=750W,制动电阻功率为750W。
电阻可以根据欧姆定律计算,假设制动电压U=690V,R=(UXUX10%)/P=690X690X0.1/750=63.5欧姆。
二、比较严谨的算法。
1. 工程设计。实践证明,当放电电流等于电动机额定电流的一半时,就可以得到与电动机的额定转矩相同的制动转矩了,因此制动电阻的粗略计算是:
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。
根据以上所叙,制动电阻的阻值的选择范围为:
制动电阻的耗用功率:当制动电阻在直流电压为制动电压的电路工作时,其消耗的功率为:
耗用功率的含义:如果电阻的功率按照此数值选择的话,该电阻可以长时间的接入在电路里工作。
现场中使用的电阻功率主要取决于刹车使用率ED%。因为系统的进行制动时间比较短,在短时间内,制动电阻的温升不足以达到稳定温升。因此,决定制动电阻容量的原则是,在制动电阻的温升不超过其允许数值(即额定温升)的前提下,应尽量减小容量,粗略算法如下:
λ为制动电阻的降额系数:
R为实际选用电阻阻值
2. 设计举例。根据以上的公式我们可以大致的推算出来我们需要的制动电阻的阻值和功率。以台达VFD075F43A变频器驱动7.5KW的电机作为例来说明,7.5KW电机额定电流是18A,输入电压AC460,则有:
因此制动电阻的阻值取值范围:
选择电阻阻值要选择市场上能够买到的型号和功率段为宜,选择阻值75欧。
根据实际的情况可以在计算的数值功率上适当的扩大。
3.
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