《数控机床电气故障诊断与维修》项目三任务六制动电阻电路故障诊断与维修

2024/6/271项目三数控车床主轴故障诊断与维修教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七任务六

制动电阻电路故障诊断与维修2024/6/272学习目标：

1.掌握制动电阻电路结构组成。2.掌握制动电阻电路故障排除方法。任务描述：

变频器制动电阻的作用当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候，一般都是采用能耗制动的方式来实现的，就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后，变频器的逆变电路就反向导通，把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来，直流母线上的电压会因此而升高，当升高到一定值的时候，变频器的制动电阻就投入运行，使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉，同时维持直流母线上的电压为一个正常值。因此，通过本任务让学生掌握该电路排故方法。教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七2024/6/273知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七

一、通用电压型变频器只能运行于一、三象限即电动状态，因此在电机拖动大惯量负载并要求急剧减速或停车、位能负载，以及经常处于被拖动状态等要求电机不仅运行于电动状态，而且要运行于发电制动状态的场合下，用户必须考虑配套使用制动方式。1.能耗制动：能耗制动方式通过斩波器和制动电阻，利用设置在直流回路中的制动电阻来吸收电机的再生电能，实现变频器的快速制动。1）能耗制动的优点（1）构造简单；（2）对电网无污染（与回馈制动作比较）；（3）成本低廉；2）能耗制动的缺点（1）运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。2024/6/274知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七2.回馈制动：回馈制动方式是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。1）回馈制动的优点：能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。2）回馈制动的缺点（1）只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于15%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。（2）在回馈时，对电网有谐波污染；（3）控制复杂，成本较高。2024/6/275知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七3.直流制动：直流制动，一般指当变频器输出频率接近为零，电机转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。1）直流制动的要素（1）直流制动电压值，实质是在设定制动转矩的大小，显然拖动系统惯性越大，直流制动电压值该相应大些，一般直流电压在15-20%左右的变频器额定输出电压约为60-80V，有的用制动电流的百分值；（2）直流制动时间，即是向定子绕组通入直流电流的时间，它应比实际需要的停机时间略长一些；（3）直流制动起始频率，当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关，若并无严格要求情况下，直流制动起始频率尽可能设定得小一些；2024/6/276知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七4.共用直流母线回馈制动：共用直流母线回馈制动方式的原理是：电动机A的再生能量反馈到公共的直流母线上，再通过电动机B消耗其再生能量；共用直流母线回馈制动方式可分为共用直流均衡母线回馈制动和共用直流回路母线回馈制动两种方式；1）共用直流均衡母线回馈制动共用直流均衡母线回馈制动方式是利用连接模块连到直流回路母线上。连接模块中包括电抗器、熔断器和接触器，它必须根据具体情况单独设计。每台变频器具有相对的独立性，按需要可接入或切离直流母线。2）共用直流回路母线回馈制动共用直流回路母线回馈制动方式是仅将逆变器部分连接到一个公共的直流母线上。2024/6/277知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七5.常见制动电阻2024/6/278知识储备教学纲要任务一任务二任务三任务四任务五任务六任务七5.常见制动电阻2024/6/279知识储备教学纲要任