安川制动单元,电阻选择
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制动单元的主要功能、优点和动作过程一、制动单元的主要功能在某些应用场合,需要快速降速,根据异步电动机原理可知,若滑差越大转矩也越大,同理制动转矩将随着降速速率的加大而增大,使系统降速时间大大缩短,能量回馈大大加快,直流母线电压快速上升,因此必须将该回馈能量迅速消耗掉,保持直流母线电压在某一安全范围以下。
制动单元系统的主要功能就是能快速将该能量消耗掉(能量由制动电阻转换成热能散发)。
它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小(≤20%额定转矩)的缺点,对于一些需快速制动但频度较低的场合非常适用。
二、制动单元的优点由于制动单元的工况属于短时工作,即每次的通电时间很短,在通电时间内,其温升远远达不到稳定温升;而每次通电后的间歇时间则较长,在间歇时间内,其温度足以降到与环境温度相同,因此制动电阻的额定功率将大大降低,价格也随之下降;另外由于IGBT只有一个,制动时间为ms级,对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低,甚至要求关断时间尽量短,以减少关断脉冲电压,保护功率管;控制机理也相对简单,实现较为容易。
由于有以上优点,因此它广泛应用于起重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的场合。
三、制动单元的动作过程1、当电动机在外力的作用下减速时,电机以发电状态运行,产生再生能量。
其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个变频器专用型能量回馈单元续流二极管组成的三相全控桥整流,使变频器内直流母线电压持续升高。
2、当直流电压达到某一电压(制动单元的开启电压)时,制动单元功率开关管开通,电流流过制动电阻。
3、制动电阻释放热量,吸收再生能量,电机转速下降,变频器直流母线电压降低。
4、当直流母线电压降到某一电压(制动单元停止电压)时,制动单元的功率管关断。
此时没有制动电流流过电阻,制动电阻在自然散热,降低自身温度。
5、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时,制动单元将重复以上过程,平衡母线电压,使系统正常运行。
感謝您選用台達VFDB 動力制動煞車模塊。
VFDB 制動單元主要應用於當三相感應電機由交流電機驅動器所驅動,在減速停止時用以吸收由電機側所回生的能量,藉由VFDB 制動單元將此能量以熱能的方式消耗在煞車電阻上。
本產品在安裝使用前,請詳細參閱使用手冊的說明再進行施工配線,以免造成機械或人員的傷害。
VFDB 動力制動煞車模塊適用於本公司VFD 所有系列的交流電機驅動器。
VFDB 制動單元需搭配煞車電阻BR 系列,才能發揮優異的制動特性,詳細的規格及使用方法請繼續參閱本使用說明書。
VFDB 制動單元規格使用電壓等級 230V 級 460V 級型號 VFDB-□□□□2015 2022 4030 4045 最大適用電機容量 (KW)15 22 30 45 最大放電電流(Apeak)10ED%40 60 40 60 連續放電電流 (A)15 20 15 18 輸 出 額 定 制動起始電壓 (DC)330/345/360/380/400/415±3V 660/690/720/760/800/830±6V 電源直流電壓 200—400VDC 400—800VDC散熱片過熱 溫度開關 +95℃故障輸出 RELAY 接點5A120Vac/28Vdc(RA.RB.RC)保護充電中顯示 主回路 (P-N) 電壓在50VDC 以下熄滅 安裝場所 屋內(無腐蝕性氣體、金屬粉塵)環境溫度 -10℃∼+50℃儲存溫度 -20℃∼+60℃濕度 90%RH 以下不結露使用環境振動 20Hz 以下9.8m/S 2(1G)、20∼50Hz 2m/S 2(0.2G) 機構構造 閉掛型IP50BR 制動電阻規格型 號 規 格BR1K5W005 1500W 5.0Ω BR1K2W6P8 1200W 6.8Ω BR1K2W008 1200W 8.0Ω BR1K5W040 1500W 40Ω BR1K0W0501000W50Ω各部名稱及功能說明各端子使用線徑回路名稱端子記號導線線徑AWG/mm2端子規格電源輸入回路+ (P)、- (N) 10∼12AWG/3.5∼5.5mm24mm 煞車電阻回路B1、B2 10∼12AWG/3.5∼5.5mm24mm連動及故障回路M1、M2S1、S2RA、RB、RC20∼18AWG/0.25∼0.75mm2M1.M2.S1.S2需用隔離線2mm基本配線圖當交流驅動器有加裝直流電抗器(時,其煞車模塊之電源輸入迴路+()端的配線方法,可參考交流電ㄐ驅動器手冊。
制动单元、制动电阻器单元安川变频器 1000系列选购件使用说明书型号:制动单元CDBR- D 制动电阻器单元 LKEB-Braking Unit, Braking Resistor UnitYASKAWA AC Drive 1000-Series OptionInstallation ManualType: CDBR- DTo properly use the product, read this manual thoroughly and retain for easy reference, inspection, and maintenance. Ensure the end user receives this manual.为了确保安全地使用产品,请务必仔细阅读本书。
另外,请将本书放在手边使用,同时务必将其交到本产品最终用户的手中。
LKEB-Copyright © 2011 株式会社 安川電機未经本公司的书面许可,严禁转载或复制本书的部分或全部内容。
1使用前 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2产品的概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3产品到货时 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4各部分的名称 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 5设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 6接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 7制动单元(CDBR)的设定与动作确认. . . . . . . . . .41 8故障诊断及对策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 9选购单元的适用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4710规格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .551 使用前1使用前◆关于使用说明书制动单元(CDBR)、制动电阻器单元(LKEB)相关的使用说明书如下所示。
安川门机调试步骤一.门机调试将通讯板安装到各个变频器上,将通讯线安装好,保证其接触良好(通讯线包括215IF—PLC与PLC之间,216IF—变频器与PLC之间),在通电前要对电气柜的各线路检查,主要是PLC与变频器以及制动单元、电机等设备检查。
1》制动单元制动单元短路插头的选择:每台门机的变频器驱动回路中都与变频器并联着一制动单元,有的设备中有分master和slave。
则一个设定成master。
其他的设定成slave。
在master制动单元上的5#和6#接线端子上引出两根线接到下一个slave的1#和2#接线端子上。
Master制动单元要将短路插头接到master位置,slave制动单元要将短路插头接到slave位置,在门机上只用到master制动单元,所以短路插头都接到master位置,根据原理图选择正确的电压等级,并将短路插头接到相应的电压位置上,门机全部选择400V。
2》检查线路:(一)检测制动单元的线路:由于制动单元与变频器是并联的,用万用表的欧姆档测量变频器的给定电源正极是否与制动单元的输入电源正极是同一线、给定电源的负极是否与制动单元的输入电源负极为同一线。
由于每个制动单元下P21、N21之间并联一电阻柜,用于电机在反向运行时将多余的电能转化成热能,用万用表测量其阻值(一般情况:大车、起升1、起升2、旋转机构的电阻值为3.2Ω,变幅机构的阻值为13.6Ω)。
测量制动单元内部各接点是否接地,检查其制动单元的接地是否完好。
无误后进行下一步。
(二)检查变频器的线路:根据原理图,用万用表的欧姆档测量变频器的输入、输出各项是否接地,是否相间短路(由于有些输出端直接接电机,所以会有一定的电阻值);测量变频器的多功能端子接点是否接地;测量变频器内部的通讯板卡,PG卡各个接线端子是否接地,各个接地端子是否接地完好。
(三)检查各机构柜内各个接触器、断路器、空气开关、继电器等开关的线路:分别用万用表的欧姆档测量上述开关的输入、输出各相是否接地,相间是否短路(在测量时相间会有十几千欧的阻值)(四)检查编码器的线路:先拔下编码器的插头,用一根短接线和万用表的欧姆档测量线路是否正确,步骤如下:将编码器插头的1孔用短接线接地,在相应变频器的PG卡上用万用表对地分别测量PG卡的电源正极、电源负极、以及反馈的a正、a负、b正、b负的绝缘阻值(一般的1孔和2孔之间的阻值为1.02KΩ,1孔和3孔、1孔和5孔之间的阻值为1.12KΩ,3孔和5孔之间的阻值为1.91KΩ,2孔、4孔、6孔是短接的,为电源的负极),看阻值是否符合。
变频器制动单元的作用及制动电阻的选择变频器在电机调速和自动化控制领域已经应用非常的普遍,在我实际的工作调试中发现一些电工对变频器的制动单元的作用和制动电阻的选择不是非常的清楚,有时候到故障设备现场观察,往往变频器模块炸掉以及储能电容炸掉与制动电阻的选择的错误有着千丝万缕的联系,现在我就结合自身的维修经验跟大家分享变频器制动单元的作用及制动电阻的选择。
郑州执锐智能变频器维修,伺服电机维修第一点制动单元的作用制动单元的作用是吸收电机的再生能量,利用电阻的发热特性,将电能转化成热能消耗掉第二点:制动单元是如何工作的1、当电动机在外力作用下减速或者反转时,电动机以发电状态运行,产生再生能量。
电动机处于发电状态,其产生的三相交流电被逆变部分六个续流二极管组成的全桥进行整流,使变频器内直流中间环节的直流电压升高。
2、直流电压达到使制动单元开0N的状态后,再生制动单元的功率开关管导通,电流流过制动电阻3、制动电阻放出热量,吸收了再生能量,电动机的转速降低,直流侧的电压降低。
4、直流侧的电压降低到使制动单元关断(OFF)的值是,再生制动单元的功率开关管关断,这时没有电流流过制动电阻。
当再生能量大时,再生制动单元的开关(ON/OFF)频率增高,使制动转矩增大,单位时间内电能转换为热能的数量增大。
第三点:变频器制动单元和制动电阻的选择制动电阻是将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。
小功率制动单元一般在变频器内部,外部只接制动电阻。
大功率的制动单元由外接的制动单元接到变频器的母线上。
当电动机制动时,电动机的电能反馈回母线,使母线电压升高,升高到一定的值时,开通制动单元的开关管,用制动电阻消耗母线上一部分电能,维持母线电压不继续往上升高,使电动机能量消耗在制动电阻上,从而获得制动动力柜。
制动单元的导线长度一般不大于5M,接到变频器的母线(P+、N端),要使用双绞线或密着平行线,其目的是减少电感,导线的截面应不小于电动机输电线的1/2~1/4。
第2章 选型2.5.4 再生电阻器制动器电源装置2.5.4再生电阻器制动器电源装置* 1.()内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 2.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 3.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 4.( )内所示的值为专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值* 5.在通过市售电源等获得DC24V 制动器用电源时必须注意通常的市售电源不能在输出侧施加浪涌等过电压如果施加则可能会导致损坏因此请务必使用浪涌吸收元件以免向电源施加浪涌电压(注)1.伺服单元单体不能处理再生功率时必须使用外接再生电阻器作为标准6.0 kW 以上的伺服单元必须使用外接再生电阻器请一并参照 5.8.6 外接再生电阻器 5.8.7 再生电阻单元以及 6.5 再生电阻器的连接2.各装置的生产厂家如下所示主电路电源伺服单元型号再生电阻器(请参照5.8.65.8.76.5)制动器电源装置(请参照5.8.5)容量(kW)SGDH-内置外接电阻值(Ω)容量(W)单相100V0.03A3BE −−−DC24V 制动器用∗5本公司未准备请客户自行配备DC90V 制动器用100VAC 输入用LPDE-1H01200VAC 输入用LPSE-2H010.05A5BE 0.1001BE 0.2002BE 单相200V0.03A3AE 0.05A5AE 0.1001AE 0.2002AE 0.4004AE 单相220V0.7508AE-S 50601.5015AE-S 25140−三相200V0.4505AE 5060−0.7508AE 1.010AE 1.515AE 30702.020AE 251403.030AE 12.51405.050AE 82806.060AE (6.25)∗1(880)∗1JUSP-RA047.575AE (3.13)∗2(1760)∗2JUSP-RA0511.01AAE 15.01EAE 三相400V0.4505DE 10870−1.010DE 1.515DE2.020DE 451403.030DE 5.050DE 321806.060DE (18)∗3(880)∗3JUSP-RA 187.575DE 11.01ADE (14.25)∗4(1760)∗4JUSP-RA 1915.01EDE外围装置生产厂家外接再生电阻器磐城无线研究所外接再生电阻单元安川电机制动器电源装置安川CONTROL第5章电缆外围装置的规格与外形图5.8.6 外接再生电阻器5.8.6外接再生电阻器如下表所示伺服单元有内部带有再生电阻器与内部未带再生电阻器两种所有机型均可连接外接再生电阻器再生能量超出伺服单元的处理能力时请连接外接再生电阻器后使用这时请拆下内置型再生电阻器上的B2与B3之间的跨接线有关再生电阻器的选型方法请参照 6.5 再生电阻器的连接另外容量在6kW 以上的伺服单元没有再生电阻器请务必准备外接再生电阻单元下表中的6kW 以上的伺服单元电阻值与容量表示专用选购件再生电阻单元的值* 1. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 2. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 3. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 4. ( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值适用伺服单元伺服单元内置再生电阻器规格最小容许电阻值 (Ω)电阻值(Ω)容量(W)单相100V 用SGDH-A3BE −−40SGDH-A5BE SGDH-01BE SGDH-02BE 单相200V 用SGDH-A3AE−−40SGDH-A5AE SGDH-01AE SGDH-02AE SGDH-04AE单相220V 用SGDH-08AE-S 506040SGDH-15AE-S 2514020三相200V 用SGDH-05AE 506040SGDH-08AE SGDH-10AE SGDH-15AE 307020SGDH-20AE2514012SGDH-30AE 12.514012SGDH-50AE 82808SGDH-60AE (6.25)∗1(880)∗15.8SGDH-75AE (3.13)∗2(1760)∗22.9SGDH-1AAE SGDH-1EAE 三相400V 用SGDH-05DE 1087073SGDH-10DE SGDH-15DE SGDH-20DE 4514044SGDH-30DE SGDH-50DE 3218028SGDH-60DE (18)∗3(880)∗318SGDH-75DE 14.2SGDH-1ADE (14.25)∗4(1760)∗414.2SGDH-1EDE6.5 再生电阻器的连接66.5 再生电阻器的连接6.5.1再生电力与再生电阻再生电力是指将机械侧(含伺服电机)的旋转能量返还到伺服单元侧的电力通过伺服放大器内部滤波电容器的充电来吸收再生电力当超过电容器可充电的能量时再由再生电阻器消耗再生电力在下述情况下伺服电机以再生状态运行加速减速运行时的减速停止期间在垂直轴上进行连续的下降运行由负载侧形成的伺服电机不间断地连续运行 (负性负载)单相200V 用30W 400W 与单相100V 用30W 200W 的伺服单元未内置再生电阻器(超过4.5.3 负载的转动惯量所示转速特性的运行必须配置外接再生电阻器6.5.2外接再生电阻器的连接(1)外接再生电阻器的必要性(2)内置再生电阻器的规格计算再生能量当超过伺服单元内部的处理能力时必须配置外接再生电阻器下面示出了伺服单元内置的再生电阻器的规格以及可以处理的再生电力 (平均值)* 1.可以处理的再生电力(平均值)为伺服单元内置再生电阻器额定容量的20% * 2.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA04的值* 3.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA05的值* 4.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 18的值* 5.( )内所示的值表示专用选购件再生电阻单元JUSP-RA 19的值伺服单元容量外接再生电阻器的必要性说明400W 以下不需要未内置再生电阻器但通常不需要外接再生电阻器伺服单元内部的平滑电容器不能消耗掉再生电力时必须配置外接再生电阻器500W 5.0kW 不需要标准配置为内置再生电阻器内置再生电阻器不能消耗掉再生电力时必须配置外接再生电阻器6.0kW15.0kW需要未内置再生电阻器必须配置外接再生电阻器未连接外接再生电阻器时会显示再生异常检测警报(A.30)适用伺服单元SGDH-内置再生电阻器内置再生电阻器可处理的再生电力∗1(W)最小容许电阻值 (Ω)电阻值(Ω)容量(W)单相 100V 用A3BE -02BE −−−40单相 200V 用A3AE -04AE −−−40单相 220V 用08AE-S 5060124015AE-S251402820三相 200V 用05AE -10AE 5060124015AE 3070142020AE 25140281230AE 12.5140281250AE 828056860AE (6.25)∗2(880)∗2(180)∗2 5.875AE-1EAE(3.13)∗3(1760)∗3(350)∗3 2.9三相 400V 用05DE -15DE 10870147320DE -30DE 45140284450DE32180362860DE -75DE (18)∗4(880)∗4(180)∗4181ADE-1EDE(14.25)∗5(1760)∗5(350)∗514.2第6章 配线6.5.2 外接再生电阻器的连接(3)选定外接再生电阻器时的注意事项作为标准配置SGDH 型伺服单元(500W 5.0kW)内置有再生电阻器将外接再生电阻器连接到伺服单元上时确认其具有与内置再生电阻器相同的电阻值为了增加再生电阻器的容量(W)而将多个小容量的再生电阻器组合起来使用时在选择方面请注意包含电阻值的误差在内的值要大于上述表中的最小允许电阻值如果连接电阻值比最小容许电阻还小的再生电阻器那么流过再生电路的电流就会增大有可能造成电路击穿(4)相关用户参数电请务必在定值后使用请厂家性在再生器时请以以下的方式下使用以下的率使用2.为了安全起见请使用推荐的带温控开关的再生电阻器0再生电器时的设定应设定为器容许容量如当再生的地动作阻器的必主或 方式时请设定实值 方式时际安装的值如时Pn600=2(设定单位6.5 再生电阻器的连接6(5)再生电阻器的连接方法到高温配线时不要与有关外接 5.3 SERVOPACK()主(a)容量为400W 以下的伺服单元时(b)容量为500kW 5.0kW 的伺服单元时(c)容量为6.0KW 以上的伺服单元时容量为6.0kW 以上的伺服单元未内置再生电阻器因此必须连接外接再生电阻器我们准备了下述专用再生电阻单元伺服单元和再生电阻单元的连接方法如下图所示(注)请在伺服单元的B 1-B2之间连接外接再生电阻单元(再生电阻单元请另行购买)请在伺服单元的B 1-B2端子之间连接外接再生电阻器再生电阻器由客户准备在伺服单元的B2-B3端子之间断开 (拆下连接线)在B 1-B2端子之间连接外接再生电阻器再生电阻器由客户准备(注)请务必拆下B2-B3之间的导线主电路电源伺服单元型号SGDH-适用再生电阻单元的型号电阻值(Ω)规格三相200V 60AE JUSP-RA04 6.2525Ω(220W)×4 根并联75AE-1EAEJUSP-RA05 3.1325Ω(220W)×8 根并联三相400V60DE,-75DE JUSP-RA 181818Ω(220W)×4 根串并联1ADE,-1EDEJUSP-RA 1914.2528.5Ω(220W)×8 根串并联。