前言

通用變頻器應(yīng)用在大慣量負(fù)載時(shí)，短時(shí)間內(nèi)的減速會(huì)使母線電壓升高，由于成本原因通用變頻器沒有主動(dòng)前端無法將能量回饋電網(wǎng)，理論上如果電容容量夠大，可以先存儲(chǔ)能量將來釋放出來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，避免能量浪費(fèi)，但是電容的容量有限，而電容的耐壓也是有限的，當(dāng)母線電容的電壓高到一定程度，就可能會(huì)損壞電容了，有些還可能損壞IGBT，所以需要及時(shí)通過制動(dòng)電阻來釋放能量，維持母線電壓不超過最大允許值。

具體到制動(dòng)電阻的選型，它既關(guān)系到電阻本身的阻值和功率，又關(guān)系到Brake IGBT的結(jié)溫等性能的計(jì)算，下面就為大家做詳細(xì)解釋。

模塊介紹

拿一款MiniSKiiP系列的 35NAB12T4V1的CIB模塊來舉例。模塊內(nèi)部包含了三相不可控整流橋，制動(dòng)單元和兩電平三相逆變橋，每個(gè)IGBT包括Brake IGBT電壓是1200V，電流是50A，最高結(jié)溫175°C，運(yùn)行結(jié)溫150°C。

制動(dòng)電阻選型是一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分，所以它和配套的電機(jī)、變頻器本身的硬件和軟件都會(huì)有關(guān)，所以在確定制動(dòng)電阻前，需要先假設(shè)一些條件如下：

一般變頻器廠商在定義制動(dòng)電阻時(shí)，是針對(duì)確定的制動(dòng)循環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)負(fù)載不同的慣量和制動(dòng)循環(huán)，可以分為一般慣量輕度循環(huán)（比如風(fēng)機(jī)水泵），大慣量中度循環(huán)（比如一般機(jī)械設(shè)備），高慣量重度循環(huán)（比如起重機(jī)）。下面按一般慣量輕度循環(huán)舉例：

綜上變頻器在1.3倍制動(dòng)轉(zhuǎn)矩且10%占空比的輕度循環(huán)下，制動(dòng)電阻的參數(shù)是16ohm/1624W，10%的占空比且最大開通時(shí)間是4秒，用戶可以根據(jù)制動(dòng)電阻供應(yīng)商的產(chǎn)品清單選型，并保證所選電阻的功率至少是理論計(jì)算值的2~3倍。   

制動(dòng)策略是母線受到電機(jī)再生電能影響，電壓值達(dá)到制動(dòng)閾值785VDC時(shí)開通IGBT，母線電壓開始下降達(dá)到滯回區(qū)間下限760VDC才會(huì)關(guān)斷IGBT，然后母線再次受到電機(jī)再生電能的回饋電壓再次上升，達(dá)到785VDC后再開通IGBT，周而復(fù)始，所以Ton/Toff時(shí)間如下：

確定開關(guān)頻率、電阻阻值、占空比、開關(guān)頻率后，就可以用賽米控專用的仿真軟件SemiSel進(jìn)行計(jì)算，下面詳細(xì)介紹如何使用SemiSel進(jìn)行仿真

選擇DC/DC中Brake Chopper
 

模塊選擇MiniSKiiP35NAB12T4V1

之前假定了散熱器在額定工況下最高為85°C，此處就選擇Fixed heastsink temperature頁面，并配置溫度為85°C；

點(diǎn)擊calcuate按鍵后，就會(huì)出現(xiàn)最后的損耗和結(jié)溫的結(jié)果。選取overload頁面。

從下圖可以得到IGBT結(jié)溫在36s~40s開始上升，t=40s結(jié)溫最高可以達(dá)到115°C至119°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于運(yùn)行結(jié)溫150°C，同時(shí)我們可以用光標(biāo)移動(dòng)到各個(gè)時(shí)間點(diǎn)就可以得到對(duì)應(yīng)溫度。

最后再總結(jié)一下，制動(dòng)電阻的計(jì)算主要分為兩部分：首先是根據(jù)廠家定義的制動(dòng)扭矩和制動(dòng)循環(huán)來確定電阻本身的阻值和功率；再根據(jù)選定的阻值使用SemiSel確定IGBT的損耗并確認(rèn)結(jié)溫是否在IGBT允許工作的范圍內(nèi)。用戶可以根據(jù)自身變頻器定義的制動(dòng)工況來選擇相對(duì)應(yīng)的參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。