外置再生电阻器连接

当电机的转矩和转速方向相反时，电机从电动状态转变为再生发电状态，再生能量经续流二极管全波整流后反馈到直流电路中，由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠驱动器本身的电容吸收，电容的电荷堆积会形成 泵升电压，使直流电压升高。此时，能量只能通过再生电阻来消耗，否则过高的直流电压降将使各部分器件受到损害。

当内置再生制动电阻不满足应用需求时，通过参数 Pr016 再生电阻外置选择 设置外接再生制动电阻器。

连接外置再生电阻器时，断开 B2 和 B3 间的连接线（即拆除短接线），如下图所示在 B1-B2 端子上连接外置再生电阻器。

警告： 请勿弄错外置再生电阻器的接线，否则将造成机器损坏或火灾。

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制动电阻规格

内置制动电阻规格：

驱动器型号	电阻值（Ω）	功率Pr(W)
WSDA-1R2-	—	—
WSDA-2R8-	—	—
WSDA-5R0-	50	40
WSDA-6R8-	50	40
WSDA-110-	20	50
WSDA-140-	20	50
WSDA-120-	40	100
WSDA-170-	40	100

外置制动电阻规格：

驱动器型号	最小允许电阻值（Ω）	最小允许功率（W）
WSDA-1R2-	40	80
WSDA-2R8-	40	80
WSDA-5R0-	30	150
WSDA-6R8-	30	200
WSDA-110-	20	300
WSDA-140-	20	500
WSDA-120-	40	300
WSDA-170-	40	500

根据实际情况，通过参数 Pr017再生电阻散热系数、Pr018再生电阻容量 和 Pr019再生电阻阻值 设置电阻规格。

再生电阻容量计算

下图为电机的运行周期示意图：

电机以上图所示的运行周期进行加减速运行时，再生电阻器的容量计算步骤如下：

计算伺服系统旋转能量（E_S）。

E_S = (1/2) * J * w² = (1/2) * J * [Spd * (π / 30)]² = J * Spd² / 182(J)

J = J_M + J_L

其中：
- J_M：伺服电机转子转动惯量 (kg·m²)
- J_L：电机轴换算负载转动惯量 (kg·m²)
- w：伺服电机的角速度 (rad/s)
- Spd：伺服电机的转速 (r/min)
根据减速期间的负载系统损耗，计算消耗能量（E_L）。

E_L = (π / 60) * Spd * T_L * t_D

其中：
- T_L：负载转矩 (N·m)
- t_D：减速停止时间 (s)
计算出伺服电机的线圈电阻的损耗能量（E_M）。

忽略不计。

计算出伺服单元可吸收的能量 Ec。

单个内部电容能够处理的能量如下所示：

驱动器型号	功率等级(W)	可吸收的再生能量(J)
WSDA-1R2-	100	9
WSDA-2R8-	400	18
WSDA-5R0-	750	27
WSDA-6R8-	1000	36
WSDA-110-	1500	59
WSDA-140-	2500	59
WSDA-120-	3000	48
WSDA-170-	5000	71

计算再生电阻器所消耗的能量（E_k）。

E_k = E_s - (E_L + E_M + E_c)
计算再生电阻器的必要容量（W_k）。

W_k = E_k / (0.3 * T)

其中：
- W_k：再生电阻器必要容量 (W)
- T：伺服电机重复运行周期 (s)
- 0.3：再生电阻器使用负载率为 30% 时的值

注意： 实际计算时，也可忽略负载系统损耗，只需计算出系统的旋转能量，再代入再生电阻容量计算公式。

举例 1

按照以下步骤，计算 0.1kW~2.5kW 功率伺服驱动器、惯量比为 400% 的再生电阻容量：

计算出额定转速下的旋转能量：

E_S = J * Spd² / 182 = 5 * 1.51 * 10^-4 * 3000² / 182 = 37J
计算再生电阻消耗的能量：

内部电容吸收的能量大概为 36J，故仅靠电容器无法吸收多余的旋转能量，只能靠外接电阻来消耗。此时需再生电阻消耗的能量为：37 - 36 = 1J。
假设电机的加减速周期为 1s，计算出再生电阻的容量：

W_k = E_k / (0.3 * T) = 1/0.3 = 3W

W_k 小于内置制动电阻容量 40W，因此，使用内置制动电阻可以满足要求。

举例 2

将例1中的惯量比改为 800%，其他条件不变，则需要制动电阻功率：

W_k = E_k / (0.3 * T) = 103W

W_k 大于内置电阻可处理的功率，需使用外置制动电阻。

外置制动电阻的功率建议为 103W。

选型