Определение размера тормозного резистора ЧРП: 3 основных шага и формулы

Здравствуйте, сегодня я поделюсь практическим опытом по выбору тормозных резисторов для частотно-регулируемых приводов. Эти резисторы служат для рассеивания энергии и защиты. Частотно-регулируемые приводы, поэтому правильный выбор имеет решающее значение для безопасности и надежности системы. В этой статье рассматриваются пять ключевых аспектов — расчет мощности, определение значения сопротивления, выбор номинального напряжения, меры по отводу тепла и рекомендации производителя — чтобы помочь вам быстро понять основы выбора резистора динамического торможения.

Тормозной резистор VFD, подключенный к частотно-регулируемому приводу с эффектом теплоотвода.

Расчет мощности тормозного резистора

Во-первых, как рассчитать номинальную мощность тормозного резистора для частотно-регулируемого привода?

В полевой инженерии нет необходимости в чрезмерно сложных моделях. Лаконичная, практичная эмпирическая формула имеет большую практическую ценность:

P = Номинальная мощность двигателя × Рабочий цикл торможения × K

Где:

  • Номинальная мощность двигателя: например, 7,5 кВт, 11 кВт, 55 кВт;
  • Рабочий цикл торможения: процент от номинального момента двигателя;
  • Рабочий цикл 10%: соответствует 10% номинального крутящего момента двигателя;
  • 30%–50% рабочий цикл: подходит для частого торможения;
  • Более высокий рабочий цикл указывает на больший тормозной момент;
  • K (коэффициент безопасности): рекомендуемый диапазон 1,2–1,5.

Например, при расчете мощности тормозного резистора:

  • Для кратковременного торможения (например, в течение 5 секунд) достаточно рабочего цикла 10%;
  • При частом торможении увеличьте до 30% или выше.

Расчет сопротивления тормозного резистора в омах

Формула для расчета сопротивления: R = U² / P

Где:

  • R: значение сопротивления тормозного резистора;
  • U: напряжение шины постоянного тока VFD;
  • P: Номинальная мощность тормозного резистора.

В практических полевых условиях, если напряжение шины составляет 540 В, а мощность — 900 Вт, то:

R = 540² / 900 = 324 Ом.

Однако следует учитывать, что при торможении напряжение на шине часто повышается до 700–750 В. Поэтому расчеты должны основываться на фактическом пиковом значении.

Это важная деталь при расчете значения тормозного резистора VFD.

Номинальное перенапряжение и коэффициент безопасности

Многие выбирают номинальное напряжение перенапряжения непосредственно на основе номинального напряжения шины (например, 540 В), но это небезопасно.

Во время торможения напряжение шины может повышаться до 700–800 В из-за обратной связи энергии.

Поэтому номинальное напряжение перегрузки тормозного резистора VFD должно быть выбрано на уровне 800 В или выше, чтобы предотвратить пробой конденсатора или перегорание резистора.

Это также наиболее часто упускаемый из виду аспект при расчете коэффициента безопасности тормозного резистора.

Установка тормозного резистора и охлаждение

Что касается установки тормозного резистора и его охлаждения, то тепловые характеристики имеют решающее значение для долговечности.

При частом торможении температура резистора может достигать 400–500 °C.

Для обеспечения безопасности:

  • Выберите резисторы в алюминиевом корпусе, установленные на радиаторе VFD;
  • Или используйте систему принудительного воздушного охлаждения, направляющую поток воздуха непосредственно на поверхность резистора;
  • Убедитесь, что в помещении, где производится установка, обеспечена достаточная вентиляция.

Недостаточное охлаждение ухудшит тепловое управление, что может привести к раскаливанию резистора докрасна или деформации корпуса.

Рекомендации производителя

Рекомендации производителей тормозных резисторов для частотно-регулируемых приводов различаются в зависимости от марки.

Большинство авторитетных производителей предоставляют в руководствах по эксплуатации своих продуктов исчерпывающие таблицы выбора, в которых параметры резисторов (номинальная мощность, значение сопротивления, номер детали и т. д.) автоматически подбираются в зависимости от мощности частотно-регулируемого привода и рабочего цикла торможения.

Пользователям рекомендуется строго следовать формуле выбора тормозного резистора VFD, предоставленной производителем, чтобы избежать покупки некачественных резисторов.

Некачественные продукты характеризуются высоким допуском сопротивления и плохой теплоотдачей, что делает их подверженными выходу из строя в короткие сроки.

Пример расчета

Пример расчета для 7,5 кВт, трехфазный, 380 В, VFD:

  • Продолжительность торможения: 5 секунд;
  • Рабочий цикл: 10%;
  • Коэффициент безопасности K=1,2.

Расчет:

  • P = 7,5 × 1000 × 0,1 × 1,2 = 900 Вт
  • R = √700² / 900 ≈ 544 Ом

Выбор номинального напряжения: ≥800 В.

Окончательная рекомендуемая спецификация: мощность 900 Вт, сопротивление примерно 540 Ом, номинальное напряжение ≥800 В.

Резюме: Правильный выбор обеспечивает стабильность системы

Тормозной резистор является важным компонентом для поглощения рекуперативной энергии в приводах с частотно-регулируемым приводом, который напрямую влияет на стабильность напряжения шины постоянного тока и безопасность системы.

При выборе резистора необходимо комплексно учитывать:

  • расчет мощности тормозного резистора;
  • расчет омов;
  • номинальное перенапряжение;
  • охлаждение установки;
  • и технические характеристики производителя.

Правильный выбор не только повышает эффективность тормозного резистора, но и эффективно продлевает срок службы тормозных резисторов VFD, обеспечивая безопасную и надежную работу всей системы.

ПОСЛЕДНИЕ ПУБЛИКАЦИИ