Funktionsweise eines Bremswiderstands

Die Funktionsweise eines Bremswiderstands in einem Antriebssystem mit Frequenzumrichter ist relativ einfach.
Wird an einen Bremswiderstand eine Gleichspannung angelegt, fließt ein Strom gemäß dem Ohmschen Gesetz (I = U / R).
Die elektrische Energie wird anschließend nach der Leistungsformel (P = I² × R) in Wärme umgewandelt.

Der Bremswiderstand muss diese Wärme anschließend sicher an die Umgebung abgeben.
Kurzzeitig kann der Widerstand Wärme aufgrund seiner eigenen thermischen Kapazität aufnehmen.
Dies hängt von der spezifischen Wärmekapazität des Materials, dem Gewicht des Widerstands und dem Temperaturanstieg (ΔT) ab.

Steigt die Temperatur jedoch zu stark an, kann es zu Schäden kommen.
Deshalb werden Bremswiderstände in der Regel mit einer großen Kühloberfläche ausgeführt, sodass die Wärme über natürliche Luftkühlung abgeführt werden kann.
In einigen Anwendungen kommen auch Zwangsluftkühlung oder Wasserkühlung zum Einsatz.

Bremswiderstände im generatorischen Betrieb

Bremswiderstände werden eingesetzt, wenn ein Elektromotor während des Betriebs Energie an den Antrieb zurückliefert.
Dies geschieht beispielsweise, wenn ein Motor eine Last abbremsen oder eine absenkende Last kontrollieren muss.

Wird ein Elektromotor mit einem
Frequenzumrichter
angesteuert, kann bei diesem sogenannten generatorischen Betrieb elektrische Energie erzeugt werden.
Diese Energie erhöht die Spannung im DC-Zwischenkreis des Frequenzumrichters.

Wenn die Zwischenkreisspannung zu stark ansteigt, kann der Frequenzumrichter eine Störung auslösen.
Durch die Verwendung eines Bremschoppers (häufig bereits im Frequenzumrichter integriert) in Kombination mit einem Bremswiderstand wird die überschüssige Energie sicher abgeführt.

Weitere technische Hintergrundinformationen zur Funktionsweise von Frequenzumrichtern und Bremssystemen finden Sie in der
Fluxcon Frequenzumrichter-Wiki.

Wann wird ein Bremswiderstand benötigt?

In vielen industriellen Anwendungen ist ein Bremswiderstand erforderlich, um überschüssige Energie sicher abzubauen.
Dies ist beispielsweise der Fall bei:

• Hebeanlagen, bei denen eine Last abgesenkt wird
• Schnellem Abbremsen oder Positionieren einer Last
• Anwendungen mit hoher Massenträgheit, wie Ventilatoren
• Situationen, in denen Motoren sich zeitweise gegenseitig entgegenwirken

Wenn eine schwere Last abgebremst werden muss oder eine externe Last gehalten werden soll, entsteht generatorische Leistung, die vom Antrieb abgeführt werden muss.

Auswahl eines Bremswiderstands

Bei der Auswahl eines Bremswiderstands ist zunächst der richtige Ohm-Wert entscheidend.
Jeder Frequenzumrichter hat einen zulässigen Widerstandsbereich.

Ein zu niedriger Widerstand kann zu einem zu hohen Strom und zu Schäden am Frequenzumrichter führen.
Ein zu hoher Widerstand kann hingegen dazu führen, dass nicht ausreichend Energie abgeführt werden kann.

Darüber hinaus ist die thermische Leistung des Bremswiderstands wichtig.
Je nach Anwendung muss mehr oder weniger Energie in Wärme umgewandelt und über einen kurzen oder längeren Zeitraum abgeführt werden.

Bei Fragen zur Auswahl von Bremswiderständen oder zur Anwendung mit Frequenzumrichtern können Sie auch unsere
häufig gestellten Fragen zu Frequenzumrichtern ansehen.

Bremswiderstände Aluminium IP67

• einfache Montage
• wasserdicht
• markenunabhängig

Auswahl des Bremswiderstands

Für die Auswahl des Bremswiderstands ist zunächst der passende Ohm-Wert entscheidend. Für jeden Frequenzumrichter wird immer ein zulässiger Widerstandsbereich angegeben. Bei einem zu niedrigen Ohm-Wert kann der Strom zu hoch werden und der Umrichter beschädigt werden. Bei einem zu hohen Ohm-Wert kann der Umrichter hingegen nicht genügend elektrische Leistung abführen.

Darüber hinaus ist die thermische Leistung wichtig. Je nach Anwendung muss mehr oder weniger überschüssige Energie in Wärme umgewandelt werden, ebenso ist die Dauer entscheidend, über die diese Energie abgeführt werden muss. Für eine Beratung hierzu wenden Sie sich bitte an die Berater von Fluxcon.

Bremschopper

Bis einschließlich 15 kW sind Bremschopper in der Serie der kompakten Frequenzumrichter integriert. Die eingebauten Bremschopper können bis zu 50 % des Nennstroms des Umrichters an den Bremswiderstand weiterleiten. Ein externer Bremschopper kann bis zu 150 % des Nennstroms an den Bremswiderstand weiterleiten.

Oberhalb von 15 kW ist standardmäßig kein integrierter Bremschopper im Umrichter vorhanden. In diesem Fall muss immer ein externer Bremschopper eingesetzt werden, wenn generatorische Energie auftritt.

Der Bremschopper misst die Höhe der Zwischenkreisspannung und schaltet sich bei zu hoher Spannung ein, um die Energie an den Bremswiderstand abzugeben.

Brake Choppers

• optional am Umrichter
• bis zu 150 % Nennstrom
• markenunabhängig

Frequenzumrichter Produktprogramm Fluxcon

Das Produktportfolio von Fluxcon besteht aus elektronischen Komponenten zur Steuerung von Elektromotoren. Das Angebot umfasst Produktgruppen wie Frequenzumrichter, Softstarter, Bremswiderstände, Bremschopper, Drosseln und Netzfilter.

Fluxcon wird von unseren Kunden aufgrund eines praxisnahen Ansatzes gewählt. Wir bieten ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis und eine schnelle Lieferung. Fluxcon Engineering bietet Lösungen mit technischem Sachverstand.

Einfache Lösungen sind oft die besten. Fluxcon legt Wert auf Transparenz bei den gewählten Lösungen und denkt gerne mit Ihnen mit, um gemeinsam die beste Lösung für Ihren Prozess oder Ihre Anwendung zu finden.

Darüber hinaus sind die Produkte markenunabhängig. So können Sie beispielsweise einen Bremswiderstand auch mit einem Frequenzumrichter eines anderen Herstellers einsetzen.