Статьи

Таблица подбора тормозных резисторов для преобразователей частоты  26.02.2023 15:05

Если требуется произвести быстрое торможение, необходимо использовать тормозной ключ и резистор. При торможении электропривода тормозной резистор подключается к шине постоянного тока внутри преобразователя частоты, и на нем рассеивается энергия от электродвигателя. Это защищает преобразователь от блокировки по причине перенапряжения в звене постоянного тока и, соответственно, от остановки привода.

Тормозные резисторы являются необходимой опцией для работы с подъемно-транспортными механизмами (краны, лифты, наклонные транспортеры, подъемники), высокоинерционными применениями (дымососы, центрифуги, рольганги, тягодутьевые механизмы, транспортные тележки), некоторыми станочными применениями (токарно-винторезные, сверлильные, шлифовальные станки и др.).

Пример расчета:

Для утилизации возникающей энергии используют или тормозные сопротивления, преобразующие энергию в тепло, или рекуператоры для возврата ее в питающую сеть.

Для выбора тормозного резистора в первую очередь нам нужно определить электрическую мощность торможения:

1. Находим номинальную скорость двигателя в рад/с:

   w_ном = 2p * n_ном / 60 = 2p * 968 / 60 = 101,3 [рад/c]

2. Рассчитываем максимальный момент для полной остановки по заданному циклу. Если механика имеет в своем составе несколько кинематических узлов (например, редукторы, барабаны и т.д.), то в суммарном моменте инерции эти узлы должны быть приведены к валу двигателя:

   M_макс = J_∑* (w_нач – w_кон) / t_торм = 38 * (101,3 – 0) / 4 = 962,35 [Н * м]

3. Определяем максимальную мощность при торможении:

   P_макс = M_макс * (w_нач – w_кон) = 962,35 ´ (101,3 – 0) = 97486 [Вт]

4. Определяем электрическую мощность торможения. Так, как отсутствует редуктор, то величину его КПД берем равной 100%:

   P_{эл.торм} = (P_макс – k * P_ном.дв) – ((1 – h_ред) * P_макс )= (97486 – 0,05 * 90000) – ((1 – 1) * 97486) = 92986 [Вт]

   Здесь k – вспомогательный коэффициент, зависящий от номинальной мощности двигателя: 

   Pном.дв, кВт	k
   до 1,5	0,25
   от 2,2 до 4,0	0,20
   от 5,5 до 11	0,15
   от 15 до 45	0,08
   выше 45	0,05

5. Производим расчет допустимого сопротивления резистора:

   R_макс = U²_зпт / P_{эл.торм} = 760² / 92986 = 6,2 [Ом]

   будет иметь следующие значения в зависимости от величины напряжения на входе ПЧ:

   – для 220 В: U_зпт = 388 В ± 3 %

   – для 380 В: U_зпт = 757 В ± 3 %

6. Определяем продолжительность включения (ПВ) для режима торможения:

   ПВ = (t_торм / T_цикла) ´ 100% = (4 / 90) ´ 100% = 4,4 %

7. Находим номинальную мощность тормозного резистора:

   P_{торм.ном} = P_{эл.торм} / f_k = 92986 / 10 = 9298,6 [Вт]

Таблица подбора (на примере преобразователей Инстарт)