刹车电阻的选型

刹车电阻需要选择合适的功率和阻值。首先从能量转换和守恒的角度来考虑刹车电阻的选型。

我们的设备总体质量约600kg,分摊到每个小车约200kg,每个小车有2个驱动器,分摊到驱动器上的质量约100kg。行驶速度最大是4m/s。根据动能公式:

EK = (m * v^2) / 2

最大动能为:

100kg * 4m/s * 4m/s / 2 = 800 J

根据功的公式:

W = P * t

如果想在2.5秒内刹住车,功率 P = W/t = 800/2.5 = 320 J/s

这个能量需要被刹车电阻消耗掉,所以刹车电阻的功率不能小于320瓦 。

由于 P = U^2/R ,所以 R = U^2 / P。

如何确定刹车电阻上的U呢?

三相电机的能耗制动电路如下:

刹车电阻的选型_第1张图片

 

当需要刹车时,将一路直流电接入电机的两相。

将电路简化一下:

刹车电阻的选型_第2张图片

 

                        图 1 简化电机运行图

 

想对电机产生制动,必须将电源闭合使电路形成回路,通过电阻消耗电机的转速,使其转化成热能。而闭合的直流回路在电机中产生固定方向的磁场,电机的旋转在不断切割磁力线,产生电动势,对电机旋转产生阻力:

刹车电阻的选型_第3张图片

 

图 2 刹车等效电路

 在制动时产生的感应电动势是 图2 的方向,此时线路的电压是:U0 + U1,即母线电压升高。如果不加入刹车电阻,这部分能量会在母线和电机上产生热量。所以刹车电阻上的电压是:

U = (U0 + U1) * R0/(R0 + R1)

假设马达内阻很小,忽略不计;同时感应电动势取U0,则估算刹车电阻的电压是 2*U0。此时根据前面的公式:R = U^2 / P 可以计算出刹车电阻的阻值为:

(2*48)^2/320 = 28.8欧

总结一下:为使小车正常运行,保护电路,刹车电阻取值应选择功率不小于320瓦,阻值不大于28.8欧的型号。

你可能感兴趣的:(经验分享)