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。

再生电阻器可以内置，也可以外置，由参数 Pr016 再生电阻外置选择 控制。内置的再生电阻器无需手动连接。

当需要连接外置再生电阻器时，需断开 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，并将参数 Pr016 设置为 1。

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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• 电阻规格

  • 内置电阻规格：

    驱动器型号	电阻值（Ω）	功率Pr(W)
    WSLM-AAAA	15	150
    WSLM-8888	15	150

  • 外置、电阻规格：

    驱动器型号	最小允许电阻值（Ω）	最小允许功率（W）
    WSLM-AAAA	10	800
    WSLM-8888	10	600

• 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：

  1. 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：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：电机的角速度 (rad/s)
     • Spd：电机的转速 (r/min)

  2. 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)

  3. 计算出电机的线圈电阻的损耗能量（E_M）。

     忽略不计。

  4. 计算出驱动器可吸收的能量 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)
     WSLM-AAAA	4000	123
     WSLM-8888	3000	92

  5. 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)

  6. 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：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

  以朗驱 4000W 伺服系统（WSLMAAAA）每个轴都处于制动状态、惯量比为 400% 为例，电机选用中惯量，中容量，其电机转子转动惯量为4.6 * 10^{-4 kg*m2。}

  1. 计算出额定转速下的旋转能量：

     Es =4 * J * Spd² / 182 = 4 * 5 * 4.6 * 10^-4 * 3000² / 182 = 455J

  2. 计算再生电阻消耗的能量：

     内部电容吸收的能量大概为 123J，故仅靠电容器无法吸收多余的旋转能量，只能靠外置电阻来消耗。此时需再生电阻消耗的能量为：455 - 123 = 322J。

  3. 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) = 332/0.3 = 1106W

  W_k 大于内置制动电阻容量 150W，因此，使用内置制动电阻不可以满足要求，需使用外置制动电阻。外置制动电阻的功率建议为：1200W。

  举例 2

  将例1中的惯量比改为 250%，其中两个轴同时产生制动，则需要制动电阻功率：

  W_k = E_k / (0.3 * T) = 120W

  W_k 小于内置电阻容量 150W，因此，使用内置电阻可以满足要求。

• 选型