如何计算制动电阻的功率|上海晶犀

随着变频器在电机调速领域的普及与推广，在很多应用领域需要快速停车或瞬时减速，此时由于机械惯性的存在，电机的实际转速将会大于变频器输出的同步转速，电动机将运行于发电状态，或在起重/提升/开卷类应用中，电机输出转矩与实际转速方向相反时，电机也运行于发电状态。系统的动能/重力势能等通过齿轮箱/电机和变频器转变为电能，除一部分以机械损耗的形式消耗掉外，大部分将通过变频器逆变 IGBT 的反并联二极管回馈到中间直流环节，对于电压源型变频器，虽然直流电容的容量较大，但其所能储存的能量依然有限，当电动机所发

出的电能超过直流环节电容的储存能力、变频器网侧整流单元不具备回馈到电网的能力或回馈能力不足时，就必须在直流环节尽快把能量消耗掉，最简单的方式就是使用制动单元和制动电阻。

制动电阻功率的计算

由于拖动系统的制动时间通常是短暂的，在短时制动过程中，制动电阻的温升还达不到其额度温升，而在制动后的停歇时间又较长，这时制动电阻的温度完全可以降至环境温度。因此，选择制动电阻的额定功率完全可以小于通电时耗用功率。西门子选型手册中给出的制动电阻的功率不能满足现场工况时，

可以由公式来计算得出：

式中 PB0——制动电阻的****功率。

式中 UD——直流回路电压，一般取 760V。

式中 RB——制动电阻的阻值。

RB 制动电阻的阻值可以从手册中查到，由变频器决定。

制动电阻的功率 PB0 安照公式进行计算，当计算过程中所得的制动电阻的****功率超过变频器额度功率时，以变频器的额定功率作为制动电阻的****功率，这样选取的电阻可以长期接入电路工作。但实际工况中制动电阻工作的的时间是短暂的，其实际功率值可以比耗用功率值小。因此，决定制动电阻功率的原则是，在电阻的温升不超过其额定温升的前提下，应尽量减小其功率值。

制动电阻功率修正系数的确定

（1） 不频繁制动的负载。制动的次数较少，一次制动以后，在较长的时间内不再制动的负载，如二次方率负载。对于这种负载，修正系数的大小取决于每次制动所需要的时间。

当每次制动时间 tB 小于 10s 时，可取γB =7;

当每次制动时间 tB 超过 100s 时，可取γB =1;

（2） 频繁制动的负载。许多机械是需要反复制动的，如起重机械、龙门刨床等。

对应这类负载，修正系数的大小取决于每次制动时间 tB 与每两次制动之间的时间间隔 tC 之比（tB/tC），其比值称为制动占空比。在实际生产中，由于制动占空比经常变动，所以，只能取一个平均数。这时修正系数 γB 可按如下方法确定：

当 tB/tC≤0.01 时，取 γB=5；

当 tB/tC≥0.15 时，取 γB =1；

结束语

由于制动电阻的标称功率比实际消耗的功率小的多，并且制动电阻的通电时间也很难准确的估算，因此，实际运行过程中如果通电时间超过预设的通电时间，将导致制动电阻过热而损坏。所以，选型时要适当的增加余量，其次对制动电阻应加过热保护，过热保护可以使用热继电器，也可以自行设计过热保护电路。

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