1、充電電阻的作用
變頻器充電電阻的作用是用於抑制變頻器上電時的衝擊電流，達到保護變頻器的目的。根據充電電阻放置在變頻器內的位置可以分為交流側充電電阻和直流側充電電阻。
常用作充電電阻的電阻器有水泥電阻（將電阻絲線繞在無鹼性耐熱瓷件上，外面加上耐熱、耐濕及耐腐蝕之材料保護固定並把繞線電阻體放入方形瓷器框內，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成）、鋁殼電阻（用高阻合金線繞在絕緣骨架上,放在裝有石英砂的鋁合金或**鋁殼內，表面具有散熱溝槽，體積小功率大，耐高溫，過載能力強)、ptc電阻（正溫度係數熱敏電阻，超過一定的溫度時，電阻值隨著溫度的公升高呈階躍性的增高）等。
2、充電電阻工作原理
變頻器上電時，由於直流側儲能電容容量非常大，在剛充電的瞬間對電源相當於短路，電流會很大，容易將前面的整流橋器件燒壞，因此，需要在整流橋和電解電容間加入充電電阻，以抑制大電流的衝擊。
變頻器充電迴路的簡單過程：通過充電電阻對儲能電容充電，當儲能電容充電到一定值時，變頻器的控制電路得電，從而使充電電阻旁路接觸器的電源板得電，旁路接觸器吸合，將充電電阻旁路，充電電阻不再工作，因此充電電阻在變頻器工作過程中使用時間很短。變頻器主電路拓撲如圖1所示。
圖1 變頻器主電路拓撲
3、充電電阻損壞原因
變頻器充電電阻燒毀的可能原因：
（1）充電電阻自身原因由於充電電阻內部的電阻絲熱容較小或充電電阻本身設計存在缺陷，如充電電阻內部沒有骨架、電阻絲截面積太小、電阻絲粗細不均等，導致電阻絲在多次充放電後熔斷燒毀。
（2）選型原因由於變頻器設計時，充電電阻的選型裕量較小，導致其耐衝擊能力不夠，從而在多次充放電後燒毀。
（3）充電電阻旁路接觸器的原因由於充電電阻旁路接觸器閉合時存在問題，使得接觸器觸點接觸不良，導通阻值變大，從而導致充電電阻長時間流過大電流而燒毀。
（4） 制動單元短路制動電阻因某種原因（或制動igbt的ce間短路，或直接接在母線兩端），引起母線電壓跌落，充電繼電器斷開，引起充電電阻和制動電阻串聯接入電網，充電電阻長時間過功率執行，溫度逐漸公升高而損壞。
（5）外部接線錯誤導致充電電阻長時間通過大電流損壞。
4、充電電阻選型因素
充電電阻選型需要考慮的因素有：電阻絲熱容、電阻耐壓、電阻瞬時功率、電阻單次充電允許能量、i^2t值等。
（1）電阻絲熱容
電阻絲熱容是指某材質電阻絲單位質量公升高（或降低）單位溫度時，吸收（或放出）的熱量。在變頻器中，由於充電電阻瞬間產生比較大的熱量，而且來不及向外部散熱，幾乎全部用於電阻絲公升溫，所以有可能燒壞電阻絲，因此，需要熱容較大的電阻絲承受熱衝擊產生的溫公升。
充電電阻的電阻絲一般選用熱容較高的合金絲，如鎳鉻絲或鐵鉻鋁絲等。
（2）電阻耐壓
每一款電阻都有其耐壓極限，充電電阻耐壓值需要大於變頻器母線電壓值，並留有足夠的餘量。
（3）電阻瞬時功率
充電電阻的瞬時功率p=u^2/r，通常認為充電電阻可以工作在10倍額定功率的瞬時功率達5秒鐘，根據這一規律可以用來驗證充電電阻功率選型是否合適，但不能利用該瞬時功率來決定充電電阻的功率，此瞬時功率值僅可作為參考值，充電電阻的實際功率由製造商根據電阻絲的材質、截面積和長度決定。
（4）充電電阻單次允許能量
單次充電電阻允許能量是指變頻器單次向儲能電容充電時產生的能量。充電電阻需要能夠承受變頻器單次向儲能電容充電時產生的能量，電阻絲不會因此出現熔斷燒壞現象，以致**。
充電電阻單次允許能量主要由電阻絲的熱容和最高耐溫決定，也和電阻體的快速散熱能力有一定關係。
在充電過程中，電阻消耗的能量等於儲能電容所充的能量。
其中為儲能電容在充電時和在直流下短路時，電阻兩端所產生的峰值電壓，參考公式為，u為變頻器輸入的最大正常工作電壓。
（5）充電時間
假設有電源vu通過電阻r給電容c充電，v0為電容的初始電壓值，vu為電容充滿電後電壓值，vt為任意時刻t時電容上的電壓值，那麼便可以得到如下的計算公式：
其中τ=rc，如果電容的初始電壓為0，則公式可以簡化為：
當t=τ=rc時，vt=0.63vu；
當t=2τ=2rc時，vt=0.86vu；
當t=3τ=3rc時，vt=0.95vu；
當t=4τ=4rc時，vt=0.98vu；
當t=5τ=5rc時，vt=0.99vu；
所以可以認為，經過3~5個rc後，儲能電容就基本充滿。
因此可以根據變頻器允許的最大充電時間tmax，結合已選擇的儲能電容的容值，
由公式（3~5）τ=（3~5）rc≤tmax ，可以得出充電電阻的初步阻值。
5、電阻絲的i^2t值
由於電阻絲熱熔量值不方便計算，可通過電阻絲的i^2t值來進行等效衡量，電阻絲熱熔量值和i^2t值等效推導過程詳見下文。
設電阻絲熔斷溫公升值為δt，單位為℃，電阻在溫度公升高時產生的熱量為e，單位為j，電阻絲的熱熔值為c，單位為j/(kg·℃)，電阻內電阻絲的體積為v，單位為m，電阻絲的密度為ρ，單位kg/m。
根據物質溫公升和熱量的公式可得，
q=c*m*δt=c*ρ*v*δt1）
又，電阻絲的熱量
e=i^2*r*t2）
其中i為流過電阻絲的電流值，單位為a；r為電阻絲的阻值，單位為ω；t為電流流過的時間，單位為s；
由（1）式和（2）式相等可得，
3）由（3）式可得，
4）此外，，
其中r為電阻阻值，單位為ω；電阻絲的密度為ρ，單位kg/m，l為電阻絲的長度，單位為m，a為電阻絲的橫截面積，單位為m。
所以（4）式可進一步解析為
5） 由於電阻絲橫截面積a由電阻絲的本身所決定，δt也由電阻絲的本身的物質特性所引發，所以電阻絲的熱容量值c可以通過電阻絲的i^2*t值來間接表示。
電阻製造商可以提供電阻絲本身的i^2t值。此外我們也可以根據變頻器母線電容c，輸入電壓u等計算所需要的電阻絲的i^2t值，從而比較這兩個i^2t值，檢驗電阻製造商電阻絲的選型是否滿足我們設計的要求。
在充電電阻的脈衝試驗中，充電電流的波形如圖2所示，
圖2 充電電阻充電電流波形示意圖
由圖2，有公式，
6）其中τ=r*c，r為充電電阻的阻值，單位為ω；c為充放電電容，單位為f。
將ip=up/r，τ=r*c，帶入（6）式可得，
7） 其中，up為加在電阻兩端最大直流電壓值。可以根據公式（7）求得變頻器選型充電電阻的i^2t值，此值應當小於等於電阻製造商給出的i^2t的值。同時也要小於整流模組的i^2t值。
舉例： 目前厚聲5w3ω p 的i^2t值製造商給出的是35.3a^2·s。
公司11kw變頻器電解電容1200uf，充電電阻為4*3ω=12ω，設變頻器交流輸入電壓為460v，則直流母線電壓為460*1.414=650v，則充電電阻實受i^2t值為1/2*650^2*1200*10e-6/12/4=5.28 a^2·s<35.
3 a^2·s。
未超出可承受的瞬時電流。
6、充電電阻驗證方法
充電電阻選型後的驗證方法：加大充電電阻的應力，即將儲能電容放大為原來的2倍，輸入電壓為相應等級變頻器的最高輸入電壓值，然後對充電電阻進行反覆性充放電試驗（脈衝試驗）。試驗原理圖如圖2所示，試驗過程是控制接觸器s1吸合s2斷開5秒，通過充電電阻r1對儲能電容進行充電；然後s1斷開s2吸合300秒，通過放電電阻r2對儲能電容進行放電，如此5分鐘乙個迴圈，至少要對充電電阻連續充放電500次。
例：400v級45kw風機水幫浦專用變頻器，其儲能電容（電解電容）為4700μf，耐壓800v，將電容放大兩倍，即9400μf，輸入電壓為460v，然後圖3所示原理圖接線，通過程式控制s1，s2斷開和閉合對充電電阻進行連續充放電500次，驗證選型充電電阻效能的優劣。
圖3 充電電阻選型驗證方法原理圖
7、充電電阻工藝問題
電阻的工藝問題，注意充電電阻內部有無骨架，電阻絲的截面積是否過小，電阻絲粗細均勻程度，**商應當給出評價電阻絲粗細均勻程度的相關引數等。
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