Калькуляторы
Расчет тормозного резистора для частотника - Калькулятор онлайн
Калькулятор тормозных резисторов
Профессиональный расчет параметров для частотных преобразователей (актуально на 2025 год)
Формулы расчета
Пиковая мощность торможения:
где J - суммарный момент инерции (кг·м²), ω - угловая скорость (рад/с), t - время торможения (с)
Средняя мощность:
где 0.5 - коэффициент для линейного торможения
Максимальное сопротивление:
где Udc - напряжение звена постоянного тока ПЧ
Рекомендации по выбору
• Сопротивление резистора должно быть больше минимально допустимого для ПЧ
• Применяется коэффициент безопасности 1.2 для компенсации производственных допусков (±5-10%)
• Номинальная мощность резистора должна быть минимум на 30% выше средней расчетной
• Для частых торможений (ПВ > 40%) выбирайте резистор с запасом по мощности 50-100%
• Пиковая мощность торможения не должна превышать 150% номинальной мощности двигателя
• Для приложений с высокой инерцией рассмотрите возможность рекуперации энергии в сеть
Типовые значения и рекомендации
• Вентиляторы/насосы: низкая инерция, редкие торможения, часто не требуют тормозного резистора
• Конвейеры: средняя инерция, периодические остановки каждые 1-5 минут
• Подъемники/лифты: высокая инерция, частые торможения и реверсы
• Центрифуги: очень высокая инерция, длительное время выбега (до 30 минут без торможения)
• Намоточные механизмы: переменная инерция, требуют специального расчета
• Типовое время торможения: 2-10 секунд для большинства применений
• Минимальное сопротивление ПЧ обычно указано в паспорте или руководстве
Важные замечания по безопасности
• Тормозные резисторы должны устанавливаться с соблюдением требований пожарной безопасности
• Необходима защита от перегрева (термореле или температурный датчик)
• Минимальные расстояния до горючих материалов - не менее 200 мм
• Для мощных резисторов (>1 кВт) может требоваться принудительное охлаждение
• Степень защиты IP20 минимум, для пыльных помещений - IP54 и выше
Как работает калькулятор тормозных резисторов
Что такое тормозной резистор и зачем он нужен?
При торможении электродвигателя, подключенного к частотному преобразователю, двигатель начинает работать как генератор. Вырабатываемая энергия поступает обратно в преобразователь частоты, повышая напряжение в звене постоянного тока. Если эту энергию не рассеять, преобразователь отключится по защите от перенапряжения.
Тормозной резистор подключается к звену постоянного тока ПЧ и преобразует избыточную энергию в тепло, позволяя быстро и безопасно останавливать двигатель.
Основные формулы расчета
1. Пиковая мощность торможения
где:
Pb - пиковая мощность (Вт)
J - суммарный момент инерции (кг·м²)
ω - угловая скорость (рад/с) = 2π × n / 60
t - время торможения (с)
2. Средняя мощность рассеивания
где:
tторм - время торможения (с)
tцикл - полное время цикла (с)
0.5 - коэффициент для линейного снижения скорости
3. Максимальное допустимое сопротивление
где:
Udc - напряжение звена постоянного тока (В)
Pb - пиковая мощность торможения (Вт)
Пример расчета
- Двигатель: 15 кВт, 380В, 1450 об/мин
- Момент инерции системы: 0.5 кг·м²
- Требуемое время торможения: 5 секунд
- Период между торможениями: 60 секунд
- Минимальное сопротивление ПЧ: 20 Ом
1. Угловая скорость: ω = 2π × 1450 / 60 = 151.8 рад/с
2. Пиковая мощность: Pb = 0.5 × 151.8² / (2 × 5) = 1153 Вт
3. Средняя мощность: Pсред = 1153 × (5/60) × 0.5 = 48 Вт
4. Напряжение DC шины для 380В: Udc = 537 В
5. Максимальное сопротивление: Rmax = 537² / 1153 = 250 Ом
6. Рекомендуемое сопротивление: R = 20 × 1.2 = 24 Ом
Необходим резистор 24 Ом с номинальной мощностью не менее 65 Вт (48 × 1.3)
Как пользоваться калькулятором
- Введите параметры двигателя - мощность, напряжение и скорость из паспортной таблички
- Выберите тип нагрузки - это влияет на оценку момента инерции системы
- Укажите параметры торможения - время остановки и период между остановками
- Введите минимальное сопротивление ПЧ - найдите в руководстве к вашему преобразователю
- Нажмите "Рассчитать" - получите рекомендуемые параметры резистора
Типовые значения минимального сопротивления
| Мощность ПЧ | 380В | 220В |
|---|---|---|
| 0.75 - 2.2 кВт | 80 - 100 Ом | 40 - 50 Ом |
| 3 - 7.5 кВт | 40 - 60 Ом | 20 - 30 Ом |
| 11 - 22 кВт | 20 - 30 Ом | 10 - 15 Ом |
| 30 - 55 кВт | 10 - 20 Ом | - |
Внимание: всегда сверяйтесь с документацией вашего ПЧ!
Важные замечания
- Если момент инерции неизвестен, калькулятор делает приблизительную оценку
- Для точного расчета всегда используйте реальные данные из паспортов оборудования
- При высокой частоте торможений (ПВ > 40%) увеличьте мощность резистора на 50-100%
- Для критически важных применений обратитесь к специалисту
Отказ от ответственности
ВАЖНО: Данный калькулятор предоставляет приблизительные расчеты и предназначен только для предварительной оценки параметров тормозного резистора. Результаты расчетов носят рекомендательный характер.
Автор и владельцы сайта не несут ответственности за любые прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования данного калькулятора. Окончательный выбор оборудования должен производиться квалифицированным специалистом с учетом всех особенностей конкретного применения.
Всегда следуйте рекомендациям производителей оборудования и требованиям безопасности при монтаже и эксплуатации тормозных резисторов.
Источники и литература
- Rockwell Automation. PowerFlex Dynamic Braking Resistor Calculator (Publication PFLEX-AT001M-EN-P, 2022)
- ABB. Technical guide No. 8 - Electrical Braking (3AFE68910923, 2023)
- Siemens. SINAMICS Engineering Manual - Braking Resistors (2024)
- Schneider Electric. Altivar Process ATV900 - Braking resistors manual (2023)
- Danfoss. Design Guide - Brake Resistors (MG90X302, 2023)
- IEC 60034-1:2022 Rotating electrical machines - Rating and performance
- NEMA MG 1-2021 Motors and Generators
Методика расчета основана на общепринятых формулах и рекомендациях ведущих мировых производителей частотных преобразователей, актуальных на 2025 год.
