为什么变频器要用制动电阻?什么情况下?

在变频调速系统中,电机的减速和停机是通过逐渐降低频率来实现的。在降频的瞬间,电机的同步转速降低,但由于机械惯性,电机的转子转速保持不变。当同步转速小于转子转速时,转子电流相位几乎变化180度,电机从电动状态变为发电状态。

同时电机轴上的扭矩变成制动扭矩,使电机转速迅速下降,电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈给DC电路。因为DC电路的电能不能通过整流桥反馈到电网,所以只有变频器本身的电容吸收,虽然其他部分也能消耗电能,

但是,电容器仍有短时间的电荷积累,形成“泵浦电压”,使DC电压上升。过高的DC电压会损坏设备的所有部件。因此,在机械惯量大的系统中,需要使用制动电阻,如电梯、数控机床、提升机等。

扩展数据:

使用率

制动电阻利用率规定了制动电阻的利用效率,避免制动电阻过热损坏,影响制动单元的制动效果。制动电阻使用率越低,电阻发热程度越小,电阻消耗的能量越少,制动效果越差。同时,制动单元的容量也

没有充分利用。理论上,当制动电阻利用率为100%时,制动单元的能力得到充分利用,制动效果最明显。但这需要较大的制动电阻功率成本,用户要综合考虑。

在制动电阻的阻值和功率已经确定的前提下,对于减速慢的大惯性负载,选择较低的电阻利用率会取得较好的效果。对于需要快速停止的负载,宜选择制动电阻利用率较大的。

非重复制动

所谓非重复制动,是指拖动系统在很长一段时间内只有一次减速制动过程,因此制动电阻在这段时间内只消耗一次能量,制动电阻的功率还可以进一步降低。降低幅度取决于制动电阻的抗冲击性和单次减速制动的作用时间。

重复制动

有些机器需要反复制动,比如起重机和刨床。在反复制动且制动时间较短的情况下,制动电阻功率P的选择与制动占空比(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)呈近似线性关系。制动占空比越小,制动电阻功率的降额范围越大(p选择/p数量越小)。

参考资料:

百度百科-制动电阻器