变频调速系统中的制动电阻选择

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　　变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。国外凭借电子元件生产和电子技 术的优势，高端产品迅速抢占市场。在中国最早生产的变频器可能是大连电机厂组装富士变频器产品。目前在低压（380V）中小功率范围，中国生产的变频器质 量据信也已经稳定。在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或所传动的位能负载下放时，异步电动机将处于再生发电制 动状态。传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换成电能，通过逆变器的续流二极管整流后回馈到直流侧，致使直流侧储能电容器的电压上升。如果电动机的制 动并不快，电容器的电压升高就不十分明显。相反，如果电动机制动较快时，电容器的电压会上升很高，过高的电压会使变频器中的“制动过电压保护”动作，甚至 造成变频器损坏。
           
          　　在变频调速系统中，电动机的快速制动或准确停车，一般采用动力制动和再生制动。对于动力制动方式，系统所需的制动转矩在电动机额定转矩的20%以下且制动并不快时，则不需要外接制动电阻，仅电动机内部的有功损耗，就可以使直流侧电压限制在过电压保护的动作值以下。反之，则需要选择制动电阻来耗散电动机再生的这部分能量。为了实现电气制动，变频器的直流侧必须设置电压检测电路，检测电容器的电压，以实现能耗制动。
           
          　　在用外接制动电阻进 行制动时，外接电阻应能吸取负载位能所转变的电能的80%,其中20%可通过电机以热能耗散的形式被消耗，此时制动电阻值变小，电动机是否重复减速，制动 电阻额定功率的选择是不同的。当非重复减速时，制动电阻的间歇时间（T-tS）>600s.通常采用连续工作制电阻器，当间歇制动时，电阻器的允许 功率将增加制动单元电阻的正确选择应用，可以缩短大惯量负载的自由停车时间，实现快速停车或准确停车；还可以在位能负载下放时，实现再生运行。
           
          　　有些客户的电解车间多功能机组设计时没有考虑增设变频器制动电阻，造成大车行走自由停车时间过长， 滑行距离长，存在生产作业安全隐患；工具小车、出铝小车很难实现准确定位，影响作业效率。经过制动电阻的增设改造，以上问题迎刃而解。但需要注意的是，在 选择制动电阻时，不但要考虑各个厂家变频器制动电阻的选择要求，而且根据用户控制要求和使用环境的不一样，必须通过速度、转矩等测量，再进行计算，正确选 用制动电阻，才能达到用户的控制要求。