Тормозные резисторы для частотных преобразователей

Тормозные резисторы для частотных преобразователей: краткое описание

Тормозной резистор — это пассивный электрокомпонент, предназначенный для рассеивания избыточной электрической энергии в виде тепла при торможении электродвигателя, подключённого к частотному преобразователю (ПЧ).

Принцип работы

1. При торможении электродвигатель переходит в генераторный режим: вырабатывает электроэнергию, повышая напряжение на шине постоянного тока ПЧ.

2. Если энергия не отводится, возникает перенапряжение, способное повредить преобразователь.

3. Тормозной резистор подключается через тормозной модуль (встроенный или внешний) и рассеивает избыток энергии в виде тепла.

4. Когда напряжение на шине снижается до нормы, модуль отключает резистор.

Основные функции

• защита ПЧ от перенапряжения при рекуперации энергии;

• обеспечение контролируемого, предсказуемого времени торможения;

• предотвращение аварийных остановок и ошибок (например, Err06, Err03);

• поддержание стабильной работы при высоких инерционных нагрузках.

Ключевые параметры

• Мощность рассеивания (0,5–50 кВт) — определяет максимальную энергию торможения.

• Сопротивление (10–1000 Ом) — влияет на скорость торможения.

• Температурный диапазон (от −40 °C до +150 °C) — обеспечивает надёжность в разных условиях.

• Степень защиты (IP20–IP65) — защищает от пыли, влаги и механических воздействий.

Типы по конструкции

• Проволочные/спиральные — классика: нихромовая спираль на керамическом основании.

• Цементные — резистивные жилы залиты термостойким составом для защиты и стабильности.

• Ребристые/алюминиевые — увеличенная площадь теплоотдачи, часто с обдувом.

• Импульсные — для коротких интенсивных циклов торможения.

• С принудительным охлаждением — встроенные вентиляторы для повышения мощности.

Области применения

• подъёмно‑транспортное оборудование (краны, лифты);

• конвейерные линии и транспортеры;

• станки с высокой инерцией;

• насосные и вентиляционные установки;

• испытательные стенды и производственные линии.

Преимущества

• простота установки и обслуживания;

• надёжная защита ПЧ от перенапряжения;

• гибкость подбора под конкретную нагрузку и режим торможения.

Ограничения и требования

• энергия рассеивается в тепло (нет рекуперации в сеть);

• необходим эффективный теплоотвод и вентиляция;

• при частых торможениях требуются мощные/громоздкие резисторы;

• обязателен расчёт параметров под конкретный ПЧ и нагрузку.

Рекомендации по выбору и монтажу

1. Расчёт мощности:

   P=2⋅tJ⋅ω2​⋅k,

   где $J$ — момент инерции системы (кг·м²), $\omega$ — угловая скорость (рад/с), $t$ — время торможения (с), $k$ — коэффициент запаса (1,5–2,0).

2. Сопротивление подбирают по максимальному току тормозного модуля и напряжению шины DC.

3. Монтаж:

   • в вентилируемом пространстве, предпочтительно вертикально;

   • с термостойкими кабелями нужного сечения;

   • с защитой от перегрева и случайного контакта.

4. Настройка ПЧ: задать порог срабатывания тормозного модуля и время действия.

5. Тестирование: проверить отсутствие ошибок по перенапряжению и перегрев резистора.