第一篇：制動單元如何使用,排除再生能量？

制動單元,制動電阻有何作用?

2014-8-20

制動單元：

制動單元的功能是當(dāng)直流回路的電壓Ud超過規(guī)定的限值時（如660V或710V），接通耗能電路，使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。制動單元可分內(nèi)置式和外置式二種，前者是適用于小功率的通用變頻器，后者則是適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。從原理上講，二者并無區(qū)別，都是作為接通制動電阻的“開關(guān)”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動電路。

制動電阻：

制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無機涂層，有效保護(hù)電阻絲不被老化，延長使用壽命；后者電阻器耐氣候性、耐震動性，優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器，廣泛應(yīng)用于高要求惡劣工控環(huán)境使用，易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀。在電路結(jié)構(gòu)設(shè)計較好的奧圣全密封設(shè)備中，采取獨立散熱通道設(shè)計，將再生熱能通過獨立通道散熱出去，減少設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)熱量存留，從而確保了系統(tǒng)性能和壽命的延長。

第二篇：變頻器制動單元的使用及其參數(shù)的計算

直流回路雖然并聯(lián)大電容，但只能吸收部分能量，當(dāng)負(fù)載慣量大或頻縈變速時，由于回饋能量大，電容難以吸收，在這種場合，就需要使用制動單元，由 制動單元監(jiān)測直流回路電壓，控制制動電阻的通斷，形成一個斬波電路，如圖的虛框示意，由此消耗電機回饋的電能，并產(chǎn)生制動力矩，獲得瞬時減速快速停車的效 果。

此外，在電梯的變頗調(diào)速系統(tǒng)中，一般也采用制動單元控制制動電阻工作的方法，達(dá)到減速停車釋放能量的目的，這既減小使用四象限變頻器的高投資，也避免電能回饋電網(wǎng)可能引起的污染。

幾夕一調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩值一調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，即電動機與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量之和口一電動機的旋轉(zhuǎn)角速度。

此式實際上是牛頓第二運動定律在電力拖動系統(tǒng)中的表達(dá)式。

由于電動機和工作機械（負(fù)載）的產(chǎn)品目錄給出的參數(shù)一般不是轉(zhuǎn)動慣量而是飛輪慣量為了便于計算，根據(jù)一瓷所以丸‘可變換為一寄箭寰。，以軍二二 廠式中習(xí)一電動機6硬和負(fù)載6硬之和一轉(zhuǎn)速一常數(shù)，即衛(wèi)絲名互2互一二互Z互由圖示意的制動時間圖，設(shè)電動機從最高轉(zhuǎn)速減速到。

須用秒時間，系統(tǒng)重復(fù)使用的周期為勺秒。

因此，合理地配備制動單元及其制動電阻，將關(guān)系到變頻器與系統(tǒng)的安全可靠的使用。

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第三篇：制動單元選擇

在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的，在頻率減小的瞬間，電機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180度，電機從電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；與此同時，電機軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩，使電機的轉(zhuǎn)速迅速下降，電機處于再生制動狀態(tài)。電機再生的電能經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng)，僅靠變頻器本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使直流電壓升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因此，對于負(fù)載處于發(fā)電制動狀態(tài)中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。處理再生能量的方法：能耗制動和回饋制動.能耗制動的工作方式

能耗制動采用的方法是在變頻器直流側(cè)加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來實現(xiàn)制動。這是一種處理再生能量的最直接的辦法，它是將再生能量通過專門的能耗制動電路消耗在電阻上，轉(zhuǎn)化為熱能，因此又被稱為“電阻制動”，它包括制動單元和制動電阻二部分。

制動單元

制動單元的功能是當(dāng)直流回路的電壓Ud超過規(guī)定的限值時（如660V或710V），接通耗能電路，使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能量。制動單元可分內(nèi)置式和外置式二種，前者是適用于小功率的通用變頻器，后者則是適用于大功率變頻器或是對制動有特殊要求的工況中。從原理上講，二者并無區(qū)別，都是作為接通制動電阻的“開關(guān)”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動電路。

制動電阻

制動電阻是用于將電機的再生能量以熱能方式消耗的載體，它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：前者采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃無機涂層，有效保護(hù)電阻絲不被老化，延長使用壽命；后者電阻器耐氣候性、耐震動性，優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器，廣泛應(yīng)用于高要求惡劣工控環(huán)境使用，易緊密安裝、易附加散熱器，外型美觀。

制動過程

能耗制動的過程如下：

能耗制動的過程如下：A、當(dāng)電機在外力作用下減速、反轉(zhuǎn)時（包括被拖動），電機即以發(fā)電狀態(tài)運行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高；B、當(dāng)直流電壓到達(dá)制動單元開的狀態(tài)時，制動單元的功率管導(dǎo)通，電流流過制動電阻；C、制動電阻消耗電能為熱能，電機的轉(zhuǎn)速降低，母線電壓也降低；D、母線電壓降至制動單元要關(guān)斷的值，制動單元的功率管截止，制動電阻無電流流過；E、采樣母線電壓值，制動單元重復(fù)ON/OFF過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運行。

制動單元與制動電阻的選配

A、首先估算出制動轉(zhuǎn)矩

=（(電機轉(zhuǎn)動慣量+電機負(fù)載測折算到電機測的轉(zhuǎn)動慣量）*（制動前速度-制動后速度））/375*減速時間-負(fù)載轉(zhuǎn)矩

一般情況下，在進(jìn)行電機制動時，電機內(nèi)部存在一定的損耗，約為額定轉(zhuǎn)矩的18%-22%左右，因此計算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無需接制動裝置；

B、接著計算制動電阻的阻值

=制動元件動作電壓值的平方/（0.1047*(制動轉(zhuǎn)矩-20%電機額定轉(zhuǎn)矩）*制動前電機轉(zhuǎn)速）

在制動單元工作過程中，直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC，R即為制動電阻的阻值，C為變頻器內(nèi)部電解電容的容量。這里制動 單元動作電壓值一般為710V。

C、然后進(jìn)行制動單元的選擇

在進(jìn)行制動單元的選擇時，制動單元的工作最大電流是選擇的唯一依據(jù)，其計算公式如下：

制動電流瞬間值=制動單元直流母線電壓值/制動電阻值

D、最后計算制動電阻的標(biāo)稱功率

由于制動電阻為短時工作制，因此根據(jù)電阻的特性和技術(shù)指標(biāo)，我們知道電阻的標(biāo)稱功率將小于通電時的

消耗功率，一般可用下式求得： 制動電阻標(biāo)稱功率 = 制動電阻降額系數(shù) X 制動期間平均消耗功率 X 制動使用率%

制動特點 能耗制動（電阻制動）的優(yōu)點是構(gòu)造簡單，缺點是運行效率降低，特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量，且制動電阻的容量將增大。

第四篇：淺談氣壓制動的故障原因及排除方法

淺談氣壓制動的故障原因及排除方法

關(guān)鍵詞：制動不靈；空氣壓縮機工作不良；剎車總閥；制動拖滯

二、前言

要確保汽車安全行駛并發(fā)揮其最佳的行駛性能，汽車必須制動可靠，而且保證汽車在任何時候制動系都要工作良好。汽車制動系制動不良故障，是一種較常見的故障。它包括制動失效、制動不靈、制動跑偏、制動拖滯等。它的存在，既給制動質(zhì)量帶來不同程度的損害，又給駕駛員帶來顧慮，及影響安全行車。如不徹底解決，就會有安全隱患，容易造成交通事故。

三、正文

(一)車輛行駛時出現(xiàn)制動不靈的故障

我單位曾經(jīng)有一臺長期跑遠(yuǎn)途的國產(chǎn)氣壓制動貨車，在經(jīng)歷一段長時間運輸后出現(xiàn)制動不靈的現(xiàn)象，造成車輛不能正常行駛。

(二)造成汽車制動不靈故障的原因及分析

因為行車制動的作用是對正在行駛著的汽車作用一個阻力，以消耗汽車所蓄有的動能，使行駛速度降低，直至停車(即按照需要使汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車)。根據(jù)實踐分析，造成車輛行駛制動不靈的故障有以下幾個原因：

1．制動系產(chǎn)生的壓縮空氣壓力不足

車輛由于儲氣筒不能儲存足夠的壓縮空氣，制動閥的供氣量不足；制動閥管路漏氣、氣路堵塞都會造成制動時制動系產(chǎn)生的壓縮空氣壓力不足。因為氣壓制動時駕駛員踏下制動踏板，制動控制閥打開，使儲氣筒到制動氣室之間的通道接通，令儲氣筒內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過制動控制閥進(jìn)入了制動氣室，足夠的氣壓推動制動氣室推桿向外伸出，帶動制動調(diào)整臂轉(zhuǎn)動凸輪，凸輪轉(zhuǎn)動使制動蹄片張開壓緊至制動鼓上，從而使車輪制動。以上任一情況出現(xiàn)，都可能令送到制動氣室的壓力下降。壓力不足，就不能推動氣室推桿向外伸出而使制動蹄片張開壓緊到制動鼓上，使車輪制動。

2．車輪制動器制動摩擦力矩下降

制動鼓與制動蹄片間隙不合適；制動蹄接觸面積太小；制動蹄片質(zhì)量不佳或沾有油污；制動蹄片鉚釘松動；制動鼓失圓或產(chǎn)生溝槽；制動凸輪軸與軸套、制動蹄與支承銷軸等連接處生銹蝕死，或磨損嚴(yán)重造成松曠；制動蹄摩擦片磨損過薄；制動凸輪開度過大等都會令車輪制動器制動摩擦力矩下降。因為車輪與制動鼓相連是旋轉(zhuǎn)部分，制動蹄片與底盤相連是固定部分，制動時通過兩者接觸產(chǎn)生摩擦力矩，迫使車輪轉(zhuǎn)速減低。以上任何一個故障發(fā)生，都可能令摩擦力矩降低而使制動不靈。

(三)排除故障的措施和方法

根據(jù)以上原因，圍繞著制動不靈的問題，我反復(fù)查閱、研究了有關(guān)維修保養(yǎng)資料，并虛心向有經(jīng)驗的師傅請教，對逐個可能產(chǎn)生的原因進(jìn)行檢查分析，對可能會發(fā)生故障的部位，采取由淺人深，先易后難的方法進(jìn)行拆檢。

我首先檢查儲風(fēng)筒，看氣壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)。起動發(fā)動機，檢查制動系的壓力表反應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)其充氣困難，充氣＞3min才充到0.3MPa。這種情況有可能是空氣壓縮機有故障，也有可能是密封氣壓管路有泄漏，造成氣壓很難提高。我檢測發(fā)動機中速運轉(zhuǎn)時的氣壓，發(fā)現(xiàn)上升較慢，熄火后檢查氣壓，發(fā)現(xiàn)壓力快速下

降超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。當(dāng)即用皂水試漏，檢測無發(fā)現(xiàn)大的泄漏點，便把空氣壓縮機輸出接頭氣管拆出試驗，發(fā)現(xiàn)氣泵并沒有強烈的泵氣聲，而氣管也沒有明顯的氣從氣管口處倒流出來，表明空氣壓縮機工作不良或氣管可能被積炭堵塞。檢查空氣壓縮機傳動皮帶松緊度是否符合要求，又拆下空氣壓縮機，發(fā)現(xiàn)泵蓋內(nèi)大部分被積炭蓋著，氣門口亦都有積炭堵著。清除積炭后裝回泵蓋及附件試驗，發(fā)現(xiàn)效果比以前有改進(jìn)，空氣壓縮機有明顯的泵氣聲，工作效果良好，然后把空氣壓縮機的輸出接風(fēng)喉接緊繼續(xù)起動發(fā)動機，將總閥前的每一段管路逐段松開試風(fēng)量，再加以徹底清除堵塞管道上的積炭。通過以上操作，使發(fā)動機起動后，氣壓很快可以達(dá)到490kPa以上。我根據(jù)踏下制動踏板后氣壓下降值來判斷故障，發(fā)現(xiàn)氣壓下降正常，但在放開腳踏板后，排風(fēng)閥的排氣量不足，當(dāng)即解體檢查剎車總閥，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥閥膠有明顯溝槽的現(xiàn)象，排風(fēng)閥閥膠發(fā)漲關(guān)閉不嚴(yán)，經(jīng)更換裝復(fù)好后，再適當(dāng)調(diào)整排風(fēng)閥，然后我又把后車輪里制動蹄片和制動鼓之間的間隙適當(dāng)調(diào)整到最佳位置，使之不會有拖滯的狀況。并且檢查前后四輪制動氣室推桿伸出行程是否達(dá)到規(guī)定值，前輪推桿行程應(yīng)為15～35mm，后輪推桿行程應(yīng)為20～40mm。不料在檢查調(diào)整的過程中又發(fā)覺左右車輪制動氣室推桿外張費力，緩慢且不夠靈活。拆開制動氣室進(jìn)氣管即有空氣排出，證實氣管接頭無堵塞，而閥膠又無穿漏，說明產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，可能在一級保養(yǎng)的過程時潤滑不夠認(rèn)真徹底，或長時間失去潤滑脂而使凸輪軸與襯套銹蝕，造成推桿推力困難行程少，故此，將車輪頂起，隨后轉(zhuǎn)動車輪試踏下制動踏板，果然車輪不是即停而是緩慢停下來，證明凸輪軸失去了作用。當(dāng)即把左右輪和制動凸輪推桿拆下清銹加以潤滑、調(diào)整，并且將整個制動輪鼓清潔一千二凈，以及檢查制動蹄的回位彈簧拉力情況，從直覺看彈簧已經(jīng)被銹蝕了許多，用新舊彈簧對比確認(rèn)彈力和粗細(xì)都有差別，所以更換新件。換上新后，這一故障排除了。經(jīng)過試車檢驗，該車原剎車不靈的故障被排除，但新的矛盾又出現(xiàn)。由于事先將前后四輪都調(diào)整了一遍，經(jīng)過后來其他方面修復(fù)和調(diào)校后，又改變了原有調(diào)好的配合，產(chǎn)生了后右輪剎車拖滯的情況，造成車輛剎車時有跑偏現(xiàn)象。造成此現(xiàn)象的原因有：制動鼓與摩擦襯片的間隙過?。恢苿犹闩c支承銷銹滯或蹄的回位彈簧拉力達(dá)不到要求；制動鼓失圓等。拆后右輪制動鼓檢查，我發(fā)現(xiàn)制動鼓內(nèi)軸承平面與后橋半軸套管之間磨損過量，造成轉(zhuǎn)動鼓時，鼓邊圓周與沙擋邊緣拖刮發(fā)熱，制動蹄內(nèi)邊緣亦有被制動鼓內(nèi)部拖刮過的痕跡。為以最小成本收復(fù)此故障，我采用墊介子方法，將軸承加厚來補充軸與軸承之間的空隙，這樣可以將制動鼓向外移，避免有拖刮的現(xiàn)象。同時，我發(fā)現(xiàn)右后輪支承銷與孔的配合間隙因磨損增大，而影響蹄與鼓的靠合，還會引起制動蹄下部制動作用遲緩，即踩剎車時未能及時張開或張開后又未能及時回位，導(dǎo)致剎車拖滯或不靈，我讓人在踏下制動踏板之前，用兩扁形鐵棒撬著制動沙擋內(nèi)邊緣，可以直接看到凸輪張開時兩蹄位移不同，這一現(xiàn)象引起制動力不均衡或增長遲緩，所以緊急制動時不能及時將車剎住。于是我把新的套筒配合支承銷裝到原位置，當(dāng)剎車襯片與制動鼓配合上無發(fā)現(xiàn)問題后，我再進(jìn)行一次全面調(diào)整，使其達(dá)到最佳配合間隙，令蹄片張開時外圓與鼓內(nèi)圓同心。調(diào)整的過程基本上先將凸輪推桿蝸輪逆時針旋轉(zhuǎn)到將蹄片與制動鼓貼緊為止，再把2支承銷螺母松開，另外在支承銷任意一端作記號向左右旋轉(zhuǎn)到抵住，然后把它分別旋到左右之間的正中位置，再繼續(xù)調(diào)整蝸輪推桿，試看是否還可以將兩蹄盡量向制動鼓緊靠接合。如若還存在間隙，用上述步驟多次反復(fù)調(diào)到蝸輪完全抵死為止，最后將支承銷鎖緊螺母擰緊，將蝸輪推桿松到2～3響，從而使蹄片與制動鼓脫離接觸，形成合適的配合間隙。

根據(jù)原理分析，制動跑偏主要是汽車的左右兩邊車輪制動力不等造成。造成的原因有：襯片材料左右不一致；表面加工質(zhì)量不夠一致；兩分泵管路技術(shù)狀況不一致；凸輪左右轉(zhuǎn)動阻力不一致；制動鼓直徑、加工質(zhì)量不一致；左右輪胎花紋、氣壓不等。懸架、車橋、車架變形等也會發(fā)生制動時跑偏。經(jīng)檢查，其他的原因無發(fā)生，只是制動蹄襯片存在不少泥污，表面有些硬化的現(xiàn)象。我干脆用光皮機對制動蹄片進(jìn)行鏜削修復(fù)。在拆下輪鼓前，我先把鍋輪調(diào)整推桿凸輪抵住，再反方向旋轉(zhuǎn)，觀察在幾響之下輪鼓才會流動自如。拆下輪鼓裝上光皮機，使制動蹄片的曲率大于原制動鼓曲率，這樣可避免出現(xiàn)制動襯片中腰頂死的情況。經(jīng)鏜削裝復(fù)，試車，這臺車制動恢復(fù)正常，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(四)結(jié)論

采取以上一系列的方法和步驟，終于將我單位的這臺車制動不靈的故障修復(fù)好了，由此得出結(jié)論，造成這一故障的原因是多方面的，既相互獨立又相互關(guān)連著。只要有一故障未排除，調(diào)校好其他部位配合，在這一故障排除后調(diào)校好的其他部位可能又會出現(xiàn)失準(zhǔn)情況。所以在修復(fù)制動系故障時，我們需要細(xì)心進(jìn)行反復(fù)多次的試驗和調(diào)校。

參考文獻(xiàn)

1楊寶堂編．汽車修理300問．蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，19972于振洲．新編汽車修理．長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2000

第五篇：選擇是用能耗制動單元？還是能量回饋單元？

選擇是用能耗制動單元？還是能量回饋單元？

制動的概念:指電能從電機側(cè)流到變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)）,這時電機的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速.負(fù)載的能量分為動能和勢能.動能(由速度和重量確定其大小）隨著物體的運動而累積。當(dāng)動能減為零時，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程.由制動產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應(yīng)用于變頻器制動。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。選擇是用能耗制動單元？還是能量回饋單元？

一.能耗制動和回饋制動就效果而言，是一樣的。都是為電機提供制動電流的通路。二.如何選擇是用能耗制動單元？還是回饋單元？這要通過這兩種制動模式的特點來決定。前者如果100%長期連續(xù)工作，制動單元和制動電阻要選擇的功率足夠大，這對于大功率的制動帶來了不方便，比如說電阻的散熱問題和體積問題很突出呀，而后者，就可以連續(xù)的100%的工作。體積相對能耗制動而言很小。但是，能耗制動的成本比回饋制動的要小很多。

綜上得到的結(jié)論是：，對于短時制動的系統(tǒng)，毫不猶豫地選擇能耗制動單元+電阻，經(jīng)濟省錢。對于長期100%功率制動的系統(tǒng)，必須要采用能量回饋單元，沒商量。對于15kW以下的系統(tǒng)，推薦使用能耗制動，不論是短時的還是長期的。因為從成本上說是合算的（即便是100%的功率連續(xù)制動）。