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變頻器伺服電機剎車電阻剎不住如何解決?

來源:Autrou.com    作者:奧創電子   日期:2020-02-21

剎車電阻的工作原理,是利用電流流過電阻會發熱,消耗掉一定制動過程中帶來的功率而實現剎車,本質還是焦耳定律的體現,剎不住,一種情況是參數沒有調整好,另外一種是負載剎車過程中產生的制動功率大于剎車電阻能消耗掉的功率,也就是規格選小了。
1、要保證接對線
直流母線的電壓,正常工作時候是535伏左右,而這個電壓理論上會比電機的線圈電壓最大值高一點。電機剎車時候,CPU會控制開關管按照一定的邏輯導通和關斷,電機線圈是感性的,流過線圈不能突變,所以會瞬間產生高壓,經過二極管整流后反過來往母線上充電,如果持續剎車,母線電容容量有限,只會電壓越來越高,所以需要及時把母線上的電量消耗掉,這樣電機才可以及時剎得住車。
剎車電阻,并不能直接接到直流母線上,不然剎車無法控制,電流長期通過剎車電阻發熱,會引起母線回來因為溫升而燒掉整流器或者電容等配件。
剎車電阻必須配合制動單元一起使用,制動單元,可以理解成一個大開關,串聯在剎車電阻和母線之間,當這個“開關”接通的時候,母線有電流流過制動電阻,電阻會發熱消耗掉一部分電能。當這個“開關”關閉的時候,母線并沒有電流流過制動電阻,制動電阻完全和母線是隔離的,這時候制動電阻并沒有做功。
有些小規格的變頻器制動單元是內置的,但是大多數變頻器多數規格,都是外置的,而每種變頻器的接線符號會有差異,有些是P1和P要短接(電抗器),有些是P和+之間要短接,然后加上-端一起形成工作回路,需要根據對應的說明書來接線,如果接錯線了,制動時候并不能形成回路,制動電阻不能流過電流,電機當然無法正常剎車了,嚴重的,還可能燒掉變頻器內部元件。

2、留意參數調整
變頻器制動單元用來控制什么時候導通,所以存在一個工作的閥值電壓,如果是內置的,很多變頻器可以通過參數來設置,外置其他牌子的,也可以通過旋鈕來調整。母線電容一般有800伏和900伏兩種耐壓,要保證母線電壓不能超過這兩個值,所以制動單元的閥值電壓,往往都是710-780伏之間,看實際需要來調整。
如果閥值調整太低了,老是消耗掉母線能量,電阻和制動單元發熱厲害,容易損壞,而且白白浪費電能。
如果閥值調整太大,這樣很多時候制動單元和制動電阻并沒有投入工作,電壓太高了,對電容會有一定影響。
而在閥值確定情況下,需要通過調整減速時間來控制制動效果,減速時間越小,母線電壓提升越快,制動電阻工作越頻繁,制動效果當然會越好了。如果減速時間調整長了,制動單元可能根本都沒有投入工作,這時候是起不到剎車作用的。而有些變頻器還有停車方式選擇的,不能選擇“自由停車”,而是要選擇“減速停車”之類。
在速度比較低的時候,母線電壓并不能上升到工作閥值,所以制動電阻不一定能繼續工作,這時候又要快速停車下來,需要啟動變頻器內部的“直流剎車”功能,往線圈里邊是輸出一組直流電壓,通過磁場制動的方式來補充,這個往往能起到臨門一腳的關鍵作用,很多人都沒有留意這兩種剎車方式的配合使用。

3、要選好制動單元和制動電阻的規格
制動單元和制動電阻,理論上電阻阻值越小,電阻功率越大,制動會越快,而對應的制動單元的規格,要加大。
制動電阻的功率,根據經驗會按照電機額定功率的五成來選擇,功率選大了,當然制動電阻越容易實現剎車保證,但是這樣成本會貴,所以要綜合具體情況來選擇。
電阻工作時候,往往是通過控制時間間隔來導通的,所以算出電阻每次導通消耗的能量,在除以這個時間間隔,就可以算出制動電阻需要的功率。
一般廠家的變頻器選型手冊里邊,都會提供對應的制動單元和制動電阻的選型規格,大部分情況下,按照廠家的手冊來選擇,都可以滿足制動要求的,如果制動頻繁而且功率比較大,就要放大1-2級來使用了,而且實際制動電阻和制動單元安裝的時候,需要注意保證良好的通風和散熱。

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