Главная / Каталог / Тормозные резисторы для частотных преобразователей

Тормозные резисторы для частотных преобразователей

Тормозные резисторы для частотных преобразователей: описание и применение

Принцип работы

Тормозной резистор — это мощный электрический резистор, предназначенный для рассеивания избыточной энергии в виде тепла при торможении электродвигателя.

Когда двигатель переходит в режим торможения, он работает как генератор, создавая обратную ЭДС. Это приводит к:

повышению напряжения на шине постоянного тока частотного преобразователя (ЧП);
риску повреждения силовых элементов ЧП из‑за перенапряжения.

Тормозной резистор, подключаемый через специальный тормозной модуль, преобразует избыточную электрическую энергию в тепло, тем самым:

защищает ЧП от перенапряжения;
обеспечивает контролируемое торможение двигателя;
поддерживает стабильность системы при резких изменениях нагрузки.

Основные характеристики

Ключевые параметры при выборе тормозного резистора:

Мощность рассеивания ( $0, 5-50 кВт$ ) — определяет максимальную энергию торможения.
Сопротивление ( $10-1000 Ом$ ) — влияет на скорость торможения.
Температурный диапазон (-40\,^{\circ}\text{C} до +150\,^{\circ}\text{C}) — обеспечивает надёжность работы.
Степень защиты (IP20–IP65) — защищает от внешних воздействий.
Параметр ED (период включения) — для общепромышленной нагрузки не более $10%$ , для тяжёлой — $30-40%$ .

Расчёт параметров

Необходимая мощность тормозного резистора рассчитывается по формуле:

$P = 2 \cdot t J \cdot ω ^{2},$

где:

$P$ — мощность резистора, $Вт$ ;
$J$ — момент инерции системы, $кг \cdot м^{2}$ ;
$ω$ — угловая скорость, $рад / с$ ;
$t$ — время торможения, $с$ .

Важно: в расчёт необходимо включать коэффициент запаса $1, 5-2, 0$ .

Сопротивление резистора определяется исходя из:

максимально допустимого тока тормозного модуля;
напряжения шины постоянного тока.

Виды тормозных резисторов

Проволочные (намоточные) — нихромовая проволока на керамическом/металлическом каркасе. Отличаются хорошим теплоотводом, но большими габаритами.
Плёночные — резистивный слой на керамической/металлической поверхности. Компактные, для малой мощности ЧП.
Металлокерамические — комбинация керамической основы и металлического слоя. Высокая термостойкость и долговечность, но дороже стандартных.
С жидким охлаждением — для особо мощных установок. Сложны в обслуживании, но высокоэффективны.

Схемы подключения

Прямое подключение — для ЧП мощностью до $15-22 кВт$ со встроенным тормозным модулем (маркировка клемм «+» или «PB»).
Через выносной модуль — для ЧП мощностью свыше $18, 5 кВт$ . Требуется строго соблюдать полярность.

При комбинировании резисторов:

последовательное подключение — суммируется сопротивление и мощность;
параллельное подключение — суммируется мощность, сопротивление уменьшается.

Области применения

Тормозные резисторы используются в системах, где требуется точное управление торможением:

лифтовое оборудование;
крановые механизмы;
конвейерные системы;
автомобильная промышленность (испытательные стенды);
нефтегазовая отрасль (насосное оборудование).

Альтернативные решения

Помимо тормозных резисторов, существуют другие методы управления энергией торможения:

Рекуперация в сеть — экономия энергии, но высокая стоимость и сложность реализации.
Механическое торможение — надёжность, но износ деталей и необходимость обслуживания.
Гибридные системы — универсальность, но сложность настройки.