付靖（涼山州特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所，四川 西昌 615000）

電梯變頻器制動電阻的探索與思考

付靖（涼山州特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所，四川 西昌 615000）

分析電梯變頻器制動電阻故障原因

變頻器；制動電阻

如今主流采用電梯一體化控制技術(shù)，這種技術(shù)省去了控制板與變頻器接口的信號線，方便了使用的同時，又減少了故障點。然而對于采用能耗制動的一體機，如制動電阻的使用不當，容易出現(xiàn)死機或燒毀等事故。下圖是現(xiàn)場拍攝的由于變頻器制動電阻的問題導致的兩起事故。

（一）

（二）

下面就采用能耗制動的變頻器對電梯制動電阻的分析和探索。

從能量角度分析，驅(qū)動器在從高速減至零速的過程中，大量機械動能和重力位能轉(zhuǎn)化為電能，除部分消耗在電動機內(nèi)部銅損和鐵損上外，大部分電能經(jīng)逆變器反饋至直流母線，這時，需要靠制動單元將過量的電能消耗在制動電阻上。

關(guān)于制動電阻的選配分析。本文以較常用的蘇州默納克控制系統(tǒng)的NICE3000電梯來分析其制動電阻。

電阻功率選擇是基于電阻能安全地長時間工作。

其基本參數(shù)如下：

P——電機功率，單位kW；

k——回饋時的機械能轉(zhuǎn)換效率；

V——制動單元直流工作點，一般可取值700V；

R——制動電阻等效電阻值，單位Ω；

s——制動電阻安全系數(shù)，一般可取值1.4；

W——電機再生電能，單位kW；

Q——制動電阻額定耗能功率，單位kW；

Kc——制動頻率，指再生過程占整個電機工作過程的比例，要根據(jù)負載特點估算。電梯Kc取值為30%。

電阻計算是基于電機再生電能被電阻完全吸收

在此，機械損耗可忽略，即認為機械效率k等于1，使電氣制動功率留有裕量。

電阻功率計算是基于電機再生電能能被電阻完全吸收并變?yōu)闊崮茚尫?，即?/p>

Q=P×k×Kc×s=P×1×Kc×1.4

根據(jù)（2）與（3）可得出

電機功率（kW）5．5 7．5 11 15制動電阻功率（W）1650 2250 3300 4500制動電阻阻值（Ω）89 65 45 33

《默納克NICE3000電梯一體柜控制器用戶手冊V3.3》的推薦值，制動單元的推薦選型，如下表：

適配電機功率5．5 kW制動電阻規(guī)格1600W ，90Ω 7．5 kW 2400W ，65Ω標準配置11 kW 3600W ，43Ω 15 kW型號NICE-L-A/B-4005 NICE-L-A/B-4007 NICE-L-A/B-4011 NICE-L-A/B-4015 4500W ，32Ω

由此看出計算出的制動電阻功率與阻值基本與默納克官方資料相同。但盡管如此，由于電梯制動電阻的原因，出現(xiàn)的電梯故障也頻頻發(fā)生。

制動電阻損壞所造成故障原因分析

(1)制動電阻質(zhì)量問題。如波紋電阻表面耐高溫阻燃涂料脫離，內(nèi)部合金電阻絲被氧化導致阻值變化，電阻絲燒毀。

(2)制動電阻在運輸中或者安裝等過程中擠壓嚴重或者磨損嚴重，這種問題一般在電梯調(diào)試中易出現(xiàn)電阻燒毀等情況。

(3)電梯使用年限較長，制動控制管老化損壞。若損壞后成開路，則失去制動功能；若損壞成短路，則制動電阻始終處于工作狀態(tài)，制動電阻會損壞。同時增加整流模塊的負荷，整流模塊易老化，甚至損壞。

(4)制動電阻阻值和容量選擇不合適。電阻值選大了，通過能耗電阻的電流就小，對能耗制動單元中的逆變電路的沖擊小，但消耗的功率小，制動的時間也就長，對要求慢速停車不利，同時可能造成系統(tǒng)運行的不安全；電阻選小了，情況與前一種情況相反，流過逆變器的電流就大，超過其額定能力就有可能燒毀逆變器。制動電阻功率選大了，熱容量大，不易損壞，設(shè)備本身的安全性提高了，但隨之成本增加，降低了產(chǎn)品的性價比，造成不必要的浪費；功率選小了，熱量無法及時散出，極有可能燒毀制動電阻。

(5)現(xiàn)場散熱不良，如機房無通風口導致機房溫度過高，電梯控制柜安裝位置狹小不利于變頻器散熱。當環(huán)境溫度過高時，很容易使制動電阻散熱時間過長，如果電梯運行頻繁，制動電阻的熱量多次累積，最終導致制動電阻溫度過高而損壞，甚至造成火災等安全事故。