Comment calculer une résistance de freinage industrielle

Dans une installation équipée d’un variateur de vitesse, la résistance de freinage industrielle joue un rôle essentiel pour dissiper l’énergie excédentaire générée lors des phases de décélération du moteur.

En effet, lorsqu’un moteur ralentit, il agit comme un générateur : il renvoie de l’énergie vers le bus continu du variateur. Sans dispositif de freinage, cette tension monte rapidement, risquant d’endommager le variateur ou de provoquer un arrêt en défaut surtension.

La résistance de freinage permet donc de convertir cette énergie en chaleur, garantissant un freinage maîtrisé et sécurisé du système.

Avant de dimensionner une résistance de freinage, il faut identifier plusieurs paramètres fondamentaux liés à votre application :

1. Puissance du moteur (P) en kilowatts (kW)

2. Tension du bus continu (Udc) — généralement :

   • 540 V pour un variateur triphasé 400 V

   • 300 V pour un variateur monophasé 230 V

3. Énergie à dissiper (E) — dépend de la masse en mouvement, de la vitesse et du type de freinage

4. Durée et fréquence du freinage — influence la puissance moyenne absorbée

5. Caractéristiques du chopper de freinage intégré au variateur (tension d’enclenchement et de coupure)

Étape 1 : Calcul du courant de freinage

La puissance maximale de freinage que le variateur peut gérer est donnée par :

Pf = (Udc²) / R

où :

• Pf = puissance dissipée (W)

• Udc = tension du bus continu (V)

• R = valeur de la résistance (Ω)

Étape 2 : Déterminer la valeur de la résistance

Pour trouver R, on isole la variable :

R = (Udc²) / Pf

azdazd

Exemple :
Pour un variateur avec Udc = 540 V et une puissance de freinage souhaitée de 3 kW :

R = (540²) / 3000 = 97,2 Ω

La résistance devra donc avoir une valeur proche de 100 Ω, capable de dissiper environ 3 kW de puissance.

Étape 3 : Vérifier la puissance moyenne dissipée

Le freinage n’étant pas continu, il faut estimer la puissance moyenne :

Pmoy = Pf × (t_freinage / t_cycle)

Cela permet de choisir une résistance adaptée thermiquement (puissance nominale × facteur de service).

• Choisir une résistance certifiée pour usage industriel, résistante aux hautes températures.

• La valeur de résistance ne doit jamais être inférieure à la limite minimale indiquée par le constructeur du variateur (risque de surtension ou destruction du transistor de freinage).

• Installer la résistance dans un endroit bien ventilé, éloignée de tout élément sensible à la chaleur.

• Privilégier un boîtier métallique perforé ou radiateur intégré pour les fortes puissances.

Bien calculer la résistance de freinage permet d’assurer un freinage rapide, maîtrisé et sans dommage pour le variateur.
Ce calcul dépend de la puissance, de la tension du bus continu et du cycle de freinage.
Un choix adapté garantit à la fois la sécurité du matériel et la performance énergétique de l’installation.