變頻器制動單元和制動電阻的計算——張 峰
變頻器制動單元和制動電阻的計算
湛江港中海集裝箱碼頭有限公司 張 峰
摘 要：著重對變頻器驅動三相交流電動機帶大位能負載下放時，變頻器電氣制動動態(tài)過程進行分析，依據(jù)
制動轉矩和制動過程時間的要求，合理計算制動單元和制動電阻，并對輪胎式集裝箱門式起重機(RTG)的起升變
頻器制動單元和制動電阻進行校驗，以獲得理想的快速制動特性。
關鍵詞：變頻器；電氣制動；制動單元和電阻的計算；起重機
Abstract：This paper：mainly analyses thedynamic brakingprocess of inverterdriVen induction motor，which holds
the18rge inertia loadsfor decelera“ng． According8s aseries way ofdynamjc brakingcalculation，calculates some value of
DB resi8torandbraking unit． These general wayof dynamicbrakingcalculationcanbeused theinverterofRTGhoistmotor
fbrbraking applica“ons to bring large inertia loads to a quick stop． In practice obtainsthe bettereffect．
KeywOrd： inverter；dyn8mic braking；brakingunit and DB resistor calculation；crane
變頻器已廣泛應用在三相交流電動機調速控制 會使直流母線電壓過高，變頻器發(fā)出過壓故障(OV)
中，制動單元和能耗電阻作為其附屬設備起相當重 報警‘2|。
要的作用，特別是針對大位能負載(如起重機、升降 制動單元的作用是電平檢測和斬波，其結構見
機)下放時的平穩(wěn)、快速制動要求，合理地選擇、計 圖2。當檢測到的電壓高于設定值時，打開制動電
算制動單元容量和制動電阻值尤為關鍵。 阻回路，讓電阻消耗部分電能，釋放的電功率取決于
制動單元的容量和電阻值。
1 變頻器電氣制動過程分析
以Yaskawa VS616一G5系列變頻器為例進行分
析，見圖l。
圖2利動單兀的結構
變頻器內部減速時間設定值(C1—02參
鬈霎篇震篡淼鬻囂萎萎
數(shù))…，即最高速減至零速的時間，是衡量制動過程
圖-一…意圖
變頻器在帶大位能負載高速下放時，從高速減 制動單元容量大，能耗電阻值小。
至零速。從機械特性上分析，電動機產生與轉速方
2 制動單元和電阻的計算方法
向相反的大于負載的制動轉距，以保證負載在下降
過程中減速，電動機工作在第1V象限…；從能量角 以下為Yaskawa變頻器附帶制動單元和電阻的
度分析，電動機處于發(fā)電狀態(tài)，大量機械動能和重力 計算方法…。
位能轉化為電能，除部分消耗在電動機內部銅損和 1)計算最大制動轉矩肘。…
鐵損外，大部分電能經逆變器反饋至直流母線，使 ．，．．(n．一凡，)
直流母線電壓升高。普通變頻器沒有向電網(wǎng)逆變的 朋‰x 2—百1瓦■一一朋-刊， (1’
功能，往往需要靠制動單元控制，將過量的電能消耗 式中：n。為開始減速時的轉速；n：為減速結束時的
在制動電阻上。如果電能在短時間內不能釋放，就 轉速；．，。為折算到轉子軸上的轉動慣量；Mh。為負
萬方數(shù)據(jù)港口裝卸2004年第3期(總第155期)
載轉矩(電動狀態(tài)為正，發(fā)電狀態(tài)為負)；t。為預計 增加制動單元至6組后，減速時間也只能整定在
減速時間。 8 s，仍不能實現(xiàn)快速制動，并且由于減速時間過長，
2)計算最大制動功率P?！?沒有充足的電氣制動，完全靠機械制動器制動，加速
‰=塾‰型， 剎車皮磨損，制動輪發(fā)熱也相當嚴重。
(2)
按上述方法進行校驗：電機額定轉矩M舶。=
3)計算電氣制動功率P。。 581 Nm，最大轉矩為2．5 MrMo。，傳動比f_69．2，折
P。l=叩G。。，PB。。。一矗P，M。， (3) 算到電機軸上的轉動慣量乩=20 kgm2，負載轉矩
式中：P。。為回饋到直流母線的電功率；田。。。，為機械效 ^，l?！?539 Nm，nJ=1015 I．／min(35 Hz)，n2=0，
，玎。。。。==：掣—-肘，。。。
率；P舳。為電動機額定功率；|j}為電動機內部損耗預 預計減速時間￡。=3 s，則
估系數(shù)，表1為其經驗值。
表1七的經驗值
電機功率／kw 系數(shù)^ 一蘭Q蘭!!Q!至=Q2
— +539
9．55×3
1．5以下 O．25
2．2～4 O．20 =1 247(Nm)=2．1 MrMo。，
5．5一11 0．15
15～45 0．08
45以上 0．05 ：墮寰縣坐：132( 一、kw)， ～
9 550
機械損耗可忽略，即認為機械效率叼?！扔?，
P。l=叩G。。，PB…一七P，M
使電氣制動功率留有裕量。 ol
=1×132—0．05×90：128(kW)，
4)計算制動電阻值尺。
吣甓=籌_3．4(n)。
，，2
月。≤孑， (4)
』el 6個制動單元并聯(lián)，每個單元要求的電阻值為
式中：u。為直流母線電壓基準值，由變頻器內部參
3．4×6=20．4 n。
數(shù)E1一Ol確定。對應的電壓值見表2。所選擇的
實際選擇每單元帶16 Q、22 kW的制動電阻，
電阻值不應高于計算值。同時，制動單元設定(跳
變頻器減速時間調至3 s，整個制動過程快速平穩(wěn)，
線)值也保持與變頻器設定值一致。
制動器幾乎在零速時抱閘，沒有剎車沖擊。
表2【，B值
4 結語
針對大位能負載下放制動過程，特別是在要求
減速時間短、快速制動的場合，按照使用說明書推薦
的值不一定能獲得理想的效果。實踐證明，按上述
計算方法對制動單元和電阻進行校驗十分必要，效
3 應用實例
果很好。
湛江港中海集裝箱公司1臺改造的RTG，起升
參考文獻
機構采用Yaskawa VS616一G5A4110變頻器控制，
電機為YzP280M一4，功率為90 kw，額定起重量為 1吳忠智，吳加林．變頻器應用手冊，第2版．北京：機械
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單元帶32 Q、16 kw，運行在重載下放時變頻器頻 張峰：524027，廣東省湛江市友誼路l號
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萬方數(shù)據(jù)變頻器制動單元和制動電阻的計算
作者： 張峰

您好，關于變頻器制動單元和制動電阻的計算，這是一個涉及到電氣工程中能量轉換和控制的問題。在變頻器停止或減速時，電機通常會產生反向電動勢，如果不進行適當處理，可能會導致電網(wǎng)電壓波動或者設備損壞。為此，變頻器會配備制動單元和制動電阻。 1. 制動單元：它通常是能耗制動或回饋制動的形式，用于將電機的動能轉化為熱量，消耗掉。常見的制動單元有電磁抱閘、電容儲能制動或再生制動（將能量反饋回電網(wǎng)）。制動單元的選擇和配置需要考慮電機功率、制動需求以及電網(wǎng)容量等因素。 2. 制動電阻：當使用回饋制動時，如果沒有外部電阻來消耗這些能量，電網(wǎng)可能會過載。制動電阻就是用來吸收這部分能量，防止電網(wǎng)電壓過高。計算制動電阻的大小通?；陔姍C的額定電流、制動時的回饋電流以及所需的電阻值（如歐姆定律I=V/R）。 為了準確計算，您可能需要提供以下信息： - 變頻器的規(guī)格（電機功率、額定電流等） - 制動時的速度或轉速 - 您希望采用的制動方式（回饋制動還是能耗制動） 如果您能提供這些詳細信息，我可以幫助您計算出所需的制動單元和制動電阻的具體參數(shù)。