Danfoss vacon nx Installation guide [zh]

用户手册

变频器

NX

制动电阻

目录

1.

概述............................................................................................................................................................ 3

1.1 制动条件 ............................................................................................................................................... 3

1.2 制动元件 ............................................................................................................................................... 3

1.3 应用分类 ............................................................................................................................................... 3

2. 技术数据.................................................................................................................................................... 4

2.1 用于分时使用的标准电阻 ................................................................................................................... 4

2.1.1 380…500V 范围 ........................................................................................................................... 5

2.1.2 208…240V 范围 ........................................................................................................................... 7

2.1.3 525…690V 范围 ........................................................................................................................... 8

2.2 其它电阻 ............................................................................................................................................... 9

2.3 标准电阻的功率等级 .........................................................................................................................11

2.4 环境 ..................................................................................................................................................... 12

2.5 LD 电阻的热保护...............................................................................................................................13

3. 制动电阻的选型...................................................................................................................................... 14

3.1 概述 ..................................................................................................................................................... 14

3.2 选型原理 ............................................................................................................................................. 15

3.2.1 制动时间计算............................................................................................................................. 16

3.2.2 惯量计算..................................................................................................................................... 16

3.2.3 内部电阻..................................................................................................................................... 20

4. 连接.......................................................................................................................................................... 21

4.1 概述 ..................................................................................................................................................... 21

3．VACON 概述

1. 概述

1.1 制动条件

当使用变频器将正在运行的异步电机减速时，该电机就变成了一个发电机，会将能量返回到变频器
内。该能量会增加 DC 母线间的电压。变频器通过增加输出频率、降低瞬时转速差和增加电机负载来
补偿该增加能量。
在这种情况下，电机的减速取决于变频器与电机内的功率损失。
大部分情况下，当负载的动能较小或制动时间不重要的时候，这对于泵、风扇和变频器等装置就足够
了。
若电机制动的时间必须比功率损失允许的时间短，则必须使用外部制动电阻和内置制动斩波器来消耗
功率。负载的额外功率会变成制动电阻内的热能。

通常动态制动应用在离心泵、起重机、传送带和快速制动场合。

1.2 制动元件

制动斩波器是制造商安装在 NX 变频器内的附加 IGBT。按照标准，较小的变频器（FR4 至 FR6 和
MF4 至 MF6）都配置了制动斩波器。若 DC 连接桥电压增加过多，制动 IGBT 则启动，并通过制动电
阻释放能量。NX 变频器的制动斩波器随变频器额定功率大小变化而设计。
制动电阻是外置低阻抗电阻。为了满足应用达到相应的制动能力，制动电阻可串联或者并联，须限制
在表 7 的规格限制内。

Brake resistor

Brake chopper

nxbr1.fh11

图1.制动元件及配置

1.3 应用分类

分时使用（最典型）

a)

过程需要定期或不定期减速、停车或反向。

b)

连续使用

通过恒定转矩连续制动电机。

c)

联合使用

通过可变转矩连续制动电机。

d) DC

电压滤波

制动电阻过滤电源的过电压脉冲。

M

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技术数据 VACON .4

2. 技术数据

2.1 用于分时使用的标准电阻

根据下表选择用于 208…240V、380…500V 和 525…690V 电源电压的 NX 系列产品的分时使用的制动
电阻。
对于 NX_5 系列产品，已预定义了两种范围的制动电阻，一种用于重载，另一种用于轻载。重载电阻
适用于 7 秒斜坡至零的 3 秒全功率制动。轻载电阻适用于从全功率 5 秒斜坡至零。见图 2。

Predefined power pulses

1,2

1
0,8
0,6
0,4
0,2

Relative power

0

012345678910

Heavy dut y
Light duty

Time (s)

predefined power pulses 参考功率脉冲 relative power 相对功率 time 时间 heavy duty 重载 light duty 轻载

图

2.

重载/轻载制动定义

Relative power handling capability of the

standard brake r esist or r anges

1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00

0 %

2 %

3 %

5 %

7 %

8 %

17 %

ED% ( based on 120 s pe riod)

25 %

33 %

42 %

50 %

67 %

83 %

100 %

Heavy duty
Light duty

Peak power

Average power
=Continuos power

peak power 峰值功率 average power =continuous power 平均功率＝连续功率
relative power handling capability of the standard brake resistor ranges 标准制动电阻范围的相对制动能力

图

3.

功率定义的峰值与均值

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5．VACON 技术数据

2.1.1 380…500V

范围

轻载

型号代码

BRR 0022 LD 5 63 28 0.24
BRR 0031 LD 5 42 42 0.35
BRR 0045 LD 5 21 84 0.71
BRR 0061 LD 5 14 127 1.06
BRR 0105 LD 5 6,5 273 2.28
BRR 0300 LD 5 3.3 547 4.56
BRR 0520 LD 5 1,4 1270 10,6
BRR 0730 LD 5 0,9 1975 16,5

电阻值

5

能量[kJ] 平均功率[kW]

秒全转矩制动

1

重载

型号代码

BRR 0022 HD 5 63 73 0.61
BRR 0031 HD 5 42 110 0,91
BRR 0045 HD 5 21 220 1.83
BRR 0061 HD 5 14 330 2,74
BRR 0105 HD 5 6,5 710 5,9
BRR 0300 HD 5 3.3 1421 11,8
BRR 0520 HD 5 1,4 3300 27,4
BRR 0730 HD 5 0,9 5132 43

表1.用于

380…500V

电阻值

3

电压范围的制动电阻

能量[kJ] 平均功率[kW]

秒全转矩7秒内降到零

1

脉冲/2分钟

脉冲/2分钟

根据下表选择各种变频器（NXL，NXS 和 NXP）的电阻：

单元 框架 轻载电阻 重载电阻

NX_ 0003 5
NX_ 0004 5
NX_ 0005 5
NX_ 0007 5
NX_ 0009 5
NX_ 0012 5
NX_ 0016 5
NX_ 0022 5

NX_ 0031 5 FR5 BRR 0031 LD 5 BRR 0031 HD 5
NX_ 0038 5
NX_ 0045 5

NX_ 0061 5 FR6 BRR 0061 LD 5 BRR 0061 HD 5
NX_ 0072 5
NX_ 0087 5

NX_ 0105 5 FR7 BRR 0105 LD 5 BRR 0105 HD 5
NX_ 0140 5
NX_ 0168 5

NX_ 0205 5 FR8 BRR 0300 LD 5 BRR 0300 HD 5
NX_ 0261 5
NX_ 0300 5
NX_0385 5
NX_0460 5
NX_0520 5

NX_0590 5

FR4 BRR 0022 LD 5 BRR 0022 HD 5

FR5 BRR 0022 LD 5 BRR 0022 HD 5

FR6 BRR 0045 LD 5 BRR 0045 HD 5

FR7 BRR 0105 LD 5 BRR 0105 HD 5

FR8 BRR 0300 LD 5 BRR 0300 HD 5

FR9 BRR 0300 LD 5 BRR 0300 HD 5

FR10 BRR 0520 LD 5 BRR 0520 HD 5

FR11 BRR 0730 LD 5 BRR 0730 HD 5

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技术数据 VACON .6

NX_0650 5
NX_0730 5
NX_0820 5
NX_0920 5
NX_1030 5

表

2.

变频器与制动电阻

FR12 2 x BRR 0520 LD 5 2 x BRR 0520 HD 5

轻载电阻：带直接接线的

IP50，BRR0022 LD5

重载电阻：带接线盒和热保护的标准

IP20/21

有热保护可选。

。

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7．VACON 技术数据

2.1.2 208…240V

范围

轻载

型号代码

BRR 0025 LD2 30 12,55 0,10
BRR 0031 LD2 20 18,8 0,16
BRR 0061 LD2 10 38 0,31
BRR 0114 LD2 3,3 114 0,95
BRR 0205 LD2 1,4 269 2,24

电阻值

5

能量 平均功率[kW]

秒全转矩制动

1

脉冲/2分钟

重载

型号代码

BRR 0025 HD2 30 32,6 0,27
BRR 0031 HD2 20 49 0,41
BRR 0061 HD2 10 98 0,81
BRR 0114 HD2 3,3 297 2,47
BRR 0205 HD2 1,4 699 5,81

表3.用于

208…240V

电阻值

电压范围的制动电阻

3

根据下表选择各种变频器（电压范围 208…240V）的电阻：

能量[kJ] 平均功率[kW]

秒全转矩7秒内降到零

1

脉冲/2分钟

单元 框架 轻载电阻 重载电阻

NX_ 0003 2
NX_ 0004 2
NX_ 0007 2
NX_ 0008 2
NX_ 0011 2
NX_ 0012 2
NX_ 0017 2
NX_ 0025 2

NX_ 0031 2 FR5 BRR 0031 LD 2 BRR 0031 HD 2
NX_ 0048 2

NX_ 0061 2
NX_ 0075 2
NX_ 0088 2
NX_ 0114 2
NX_0140 2
NX_0170 2
NX_0205 2
NX_0261 2
NX_0300 2

表4.变频器与制动电阻

轻载电阻：带直接接线的
重载电阻：带接线盒和热保护的标准

FR4 BRR 0025 LD 2 BRR 0025 HD 2

FR5 BRR 0025 LD 2 BRR 0025 HD 2

FR6 BRR 0061 LD 2 BRR 0061 HD 2

FR7 BRR 0114 LD 2 BRR 0114 HD 2

FR8

FR9 BRR 0205 LD2 BRR 0205 HD2

BRR 0205 LD2 BRR 0205 HD2

IP50

IP20/21

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技术数据 VACON .8

2.1.3 525…690V

范围

轻载

型号代码

BRR 0013 LD 6 100 34 0,28
BRR 0034 LD 6 30 113 0,94
BRR 0052 LD 6 18 188 1,6
BRR 0100 LD 6 9 376 3,1
BRR 0208 LD 6 7 484 4,0
BRR 0416 LD 6 2,5 1355 11
BRR 0590 LD 6 1,7 1993 17

电阻值

5

能量[kJ] 平均功率[kW]

秒全转矩制动

1

脉冲/2分钟

重载

型号代码

BRR 0013 HD 6 100 88 0,73
BRR 0034 HD 6 30 294 2,4
BRR 0052 HD 6 18 489 4,1
BRR 0100 HD 6 9 978 8,1
BRR 0208 HD 6 7 1258 10
BRR 0416 HD 6 2,5 3523 29
BRR 0590 HD 6 1,7 5181 43

表5.用于

525…690V

电阻值

3

电压范围的制动电阻

能量[kJ] 平均功率[kW]

秒全转矩7秒内降到零

1

脉冲/2分钟

根据下表选择各种变频器（电压范围 208…240V）的电阻：

单元 框架 轻载电阻 重载电阻

NX_ 0003 6
NX_ 0004 6
NX_ 0005 6
NX_ 0007 6
NX_ 0010 6
NX_ 0013 6

NX_ 0018 6
NX_ 0022 6
NX_ 0027 6
NX_ 0034 6
NX_ 0041 6
NX_ 0052 6
NX_ 0062 6
NX_ 0080 6
NX_ 0100 6
NX_ 0144 6
NX_ 0170 6
NX_ 0208 6
NX_0261 6
NX_0325 6
NX_0385 6
NX_0416 6
NX_0460 6
NX_0502 6
NX_0590 6

FR6 BRR 0013 LD 6 BRR 0013 HD 6

FR6 BRR 0034 LD 6 BRR 0034 HD 6

FR7 BRR 0052 LD 6 BRR 0052 HD 6

FR8 BRR 0100 LD 6 BRR 0100 HD 6

FR9 BRR 0208 LD 6 BRR 0208 HD 6

FR10 BRR 0416 LD 6 BRR 0416 HD 6

FR11 BRR 0590 LD 6 BRR 0590 HD 6

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9．VACON 技术数据

NX_0650 6
NX_0750 6
NX_0820 6

表6.通过驱动使用的制动电阻

FR12 BRR 0416 LD 6 BRR 0416 HD 6

轻载电阻：带直接接线的
重载电阻：带接线盒和热保护的标准

IP50。

IP20/21

。

2.2 其它电阻

若使用其它类型电阻，请确保其阻抗高于要求的最低电阻值。有效功率必须满足实际应用。下表列出
了故障时计算的最小电阻值（NX_5：911VDC, NX_2：437VDC 和 NX_6：1200VDC）。

380…500V 范围 208…240V 范围

制动斩波器

框架

NX_0003 5…
NX_0022 5

NX_0031 5 17 42 NX_0031 2 23 20
NX_0038 5…

NX_0045 5

NX_0061 5 65 14
NX_0072 5…

NX_0105 5
NX_0140 5...

NX_0300 5
NX_0385 5…
NX_0520 5
NX_0590 5…
NX_0730 5
NX_0820 5
NX_1030 5

I

@80°C

nom

12 63

35 21

111 6.5

222 3.3

570 1.4

855 0,9

2 x 570 2 x 1,4

R

[Ω]

min

框架

NX_0003 2...
NX_0025 2

NX_0048 2…
NX_0061 2

NX_0075 2...
NX_0114 2

NX_0140 2...
NX_0300 2

制动斩波器
I

@80°C

nom

15 30

46 10

148 3,3

296 1,4

R

[Ω]

min

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技术数据 VACON .10

575…690V 范围

I

@80°C

nom

框架

NX_0004 6...
NX_0013 6
NX_0018 6…
NX_0034 6
NX_0041 6…
NX_0052 6
NX_0061 6…
NX_0100 6
NX_0125 6…
NX_0208 6
NX_0261 6…
NX_0416 6
NX_0460 6…
NX_0590 6
NX_0650 6…
NX_0820 6

表7.其它型号电阻的规格

制动斩波器

R

[Ω]

min

11 100

37 30

61 18

122 9

157 7

440 2,5

647 1.7

2x 440 2 x2.5

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11．VACON 技术数据

2.3 标准电阻的功率等级

图 4 中列出了标准电阻循环工作周期内的制动能力。该图也显示了负载非循环工作周期内的制动能
力，例如：与连续的 120 秒制动相比较。

Relative power handling capability of the

standard brake r esistor ranges

1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00

0 %

2 %

3 %

5 %

7 %

8 %

17 %

ED% ( based on 120 s pe riod)

25 %

33 %

42 %

50 %

67 %

83 %

100 %

Heavy duty
Light duty

Relative power handling capability of the standard brake resistor ranges 标准制动电阻相对的制动能力

Heavy duty 重载 light duty 轻载

图4.标准电阻的相对功率等级

100% ED 60% ED 40 % ED 25 % ED 10 % ED 5 % ED
kW

BRR 0025 LD 2 0,10 0,17 0,26 0,42 1,0 2,1
BRR 0031 LD 2 0,16 0,26 0,39 0,63 1,6 3,1
BRR 0061 LD 2 0,31 0,52 0,78 1,3 3,1 6,3
BRR 0114 LD 2 0,95 1,6 2,4 3,8 9,5 19,0
BRR 0205 LD 2 2,2 3,7 5,6 9,0 22 45

BRR 0022 LD 5 0,24 0,39 0,59 0,94 2,4 4,7
BRR 0031 LD 5 0,35 0,59 0,88 1,41 3,5 7,1
BRR 0045 LD 5 0,71 1,2 1,8 2,8 7,1 14,1
BRR 0061 LD 5 1,1 1,8 2,6 4,2 10,6 21
BRR 0105 LD 5 2,3 3,8 5,7 9,1 23 46
BRR 0300 LD 5 4,6 7,6 11,4 18,2 46 91
BRR 0520 LD 5 11 17,6 26 42 106 212
BRR 0730 LD 5 16 27 41 66 165 329

BRR 0013 LD 6 0,28 0,47 0,71 1,13 2,8 5,6
BRR 0034 LD 6 0,94 1,6 2,4 3,8 9,4 18,8
BRR 0052 LD 6 1,6 2,6 3,9 6,3 15,7 31
BRR 0100 LD 6 3,1 5,2 7,8 12,5 31 63
BRR 0208 LD 6 4,0 6,7 10,1 16,1 40 81
BRR 0416 LD 6 11 19 28 45 113 226
BRR 0590 LD 6 17 28 42 66 166 332

120 秒内不同循环周期的制动功率

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