①计算制动力矩。首先按式(4-4) 计算制动转矩 TB(N·m):
(4-4)
式中 JM 为电动机转动惯量(kg·m²),JL 为负载转动惯量(折算至电动机轴,kg·m²),n1 为减速开始速度(r/min),n2 为减速完成速度(r/min),ts 为减速时间(s),TL 为负载转矩(N·m)。
②计算制动电阻的阻值。除按式(4-3) 通过电动机功率计算制动电阻阻值外,还可考虑再生制动时即使不加放电的制动电阻,电动机内部也有 20% 的铜损被转换为制动转矩,据此按式(4-5) 初步计算制动电阻预选值:
(4-5)
式中 Uc 为制动时母线上电压(V),Uc≈700 V(400 V 级)、≈390 V(220 V 级);TB 为制动转矩;TM 为电动机额定转矩。若式(4-5) 中 (TB-0.2TM)<0,则没有必要加制动电阻。
由图4-4 可知,放电电路由制动电阻与三极管组成,电路电流最大允许值取决于三极管允许电流 Ic,即制动电阻所能选的最小值 Rmin=Uc/Ic。因此制动电阻 Rz 阻值应由条件 Rmin<RZ<RYZ 决定。有时厂家也给出制动电阻最小值参考值供选择时参考。
③计算制动电阻的平均消耗功率 Pro(kW)。如前所述,电动机额定转矩 20% 的制动转矩由电动机内部损失产生,故可按式(4-6) 求电动机减速时制动电阻上消耗的平均功率:
(4-6)
④计算制动电阻额定功率 Po(kW)。制动电阻选择根据电动机是否处于反复加减速模式而异:图4-5 给出减速模式,图4-6 给出通常作为制动电阻使用的一种电阻的功率增加率特性示意图。
图4-5 减速模式
图4-6 电阻的功率增加率
选择制动电阻时应按电动机减速模式首先据图4-6 求出功率增加率 m,并利用前面求得的平均消耗功率 Pro 决定制动电阻额定功率 Po,如式(4-7):Po>Pro/m。实际制动电阻应根据上面求得的阻值与额定功率在相应电阻中选用。