电动马达驱动中的动态制动器分流负载减速期间出现的上升直流母线电压。在这里，我们解释如何调整处理该电压的电阻。

作者:劳伦斯·克伦|特约作者

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动态制动器将上升的直流母线电压转移到适当大小的电阻，该电压随后作为热量消散。当驱动器中的制动晶体管开关打开时触发该过程-当直流母线电压超过标称的设定量时。

调整制动电阻需要了解驱动器和电机规格(功率、电压、转速和惯性)，这些都可以在制造商的数据表中找到。电阻的尺寸也依赖于量化的过程变量，包括负载惯性、摩擦扭矩、减速时间和占空比。一般情况下，风机、泵等摩擦扭矩大的设备不需要动态制动器。相比之下，具有高惯性和低摩擦扭矩的应用可以从中受益。

电力在制动电阻中的耗散情况如下:

P_PB= V²/ R

P_PB=最大制动功率(瓦)
V =刹车晶体管接通的母线电压(vdc)
R =电阻(欧姆)

R为最大允许电阻值;超过这个值会触发直流母线过电压。驱动器制造商还规定了与驱动器总线电压和额定功率相匹配的制动电阻的最小值。

动态制动器减缓负载的速度和频率决定了制动电阻的瓦数。大修或连续负载的应用(如测功机)采用额定功率与施加扭矩成正比的电阻。相比之下，用于紧急e-stop的制动电阻在负载减速到停止时可以立即看到峰值功率，因此可能具有小于峰值功率额定值。电阻器(取决于类型)可以处理许多倍于其额定功率的持续时间在几秒的顺序。电阻器制造商用瓦秒来量化这个能量等级。对于不经常发生的紧急e-stop和其他制动事件(因此表示占空比百分比较低)，任务是将旋转动能匹配到一个能够在规定时间内消散动能的电阻器。

为此，首先计算系统总惯性:

J_TJ =_米+ J_lx n²

J_T=电机轴的总反射惯量(kg-m²）
J_米=电机惯量(kg-m²）
J_l=负载惯性(kg-m²）
n =齿轮传动比=负载速度/电机速度(无量纲);对于直接耦合载荷，N = 1.0

接下来，计算系统存储的转动能量:

E =½j_Txω

E =转动能(焦耳)
ω =角速度(rad/sec) = 2π x rpm / 60

使旋转负载减速所需的时间为:

Δt = J_TX Δω / (τ_米+τ_F）

Δt =时间(秒)
Δω =角速度变化(rad/sec)
τ_米=电机制动力矩(N-m)
τ_F=摩擦力矩(N-m)

一种保守的方法忽略了摩擦力矩，然后所有拦阻力矩由电机通过制动电阻提供。假设，例如，制动电阻的大小提供制动扭矩等于电机额定扭矩。

P_PB= P

P = ω x τ
P =电机额定功率(瓦)
ω =角速度(rad/sec) = 2π x rpm / 60
τ =电机额定转矩(N-m)

问题可能是有多少惯性可以添加到系统，并使其停止，同时保持在制动电阻的能量额定值。

电阻器的能量额定值表示它能在不损坏的情况下吸收一定量的能量的时间。为了检查，计算电机轴上总反射惯性的转动能量，并将其与电阻器能量额定值进行比较。如果旋转能量小于电阻器额定能量，则电阻器可以处理指定的制动负载。如果总反射惯性能量超过电阻器能量额定值，要么选择更高容量的电阻器，要么降低制动扭矩。

一定要考虑制动电阻欧姆加热在高占空比应用。过度使用制动电阻器会造成热损坏。附在驱动器上的独立电机电路保护器通常用于限制制动电阻的电流水平和持续时间。

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