施耐德ATV71 制动单元.pdf

Altivar 71 用户手册 电阻制动单元 VW3 A7 101 VW3 A7 102 目录目录 开始之前_ 2 设置制动单元的步骤_ 3 初步建议_ 4 制动单元的特性_ 5 安装-连线_ 7 设置制动单元参数/诊断_ 11 连接_ 12 制动原理及计算_ 13 选择制动单元_ 17 1 开始之前开始之前 在对本制动单元进行任何操作之前，应阅读并理解本说明。在对本制动单元进行任何操作之前，应阅读并理解本说明。危险危险 危险电压危险电压 在安装或操作本制动单元之前应阅读并理解本用户手册的内容。安装、调整、修理和维护工作必须由具备资质的人员进行。用户有责任遵守当前实行的与所有设备保护性接地有关的所有国际及国家电气标准。本设备中的许多零部件，包括印刷电路板，都是在线电压下运行。不要用手触碰。不要用手触碰。只能使用电气绝缘的工具进行操作。不要不要在有电压时触碰无外罩的元件或端子排连接螺钉。不要不要在 PA 和 PC 端子之间或直流母线电容器之间短接。在施加电压或起动、停止变频器之前应安装并关闭所有盖板。在对制动单元进行维护之前，应-断开所有电源。-在设备最前方断路器上应贴上“DO NOT TURN ON”（不要接通）的标签。-将断路器锁定在开路位置。在对设备操作之前应断开电源。应等待充电发光二极管熄灭。然后按照变频器安装手册中所述的直流母线电压测量规程进行操作，确认直流电压低于45 VDC。变频器发光二极管不是直流母线电压消失的准确指示。电击可能导致死亡或严重伤害。电击可能导致死亡或严重伤害。2 设置制动单元的步骤设置制动单元的步骤 1 制动单元的验收制动单元的验收 检查标签上印有的产品目录编号与购买订单是否一致。检查标签上印有的产品目录编号与购买订单是否一致。去除制动单元的包装，检查其是否在运输过程中损坏。去除制动单元的包装，检查其是否在运输过程中损坏。2 检查线电压检查线电压 检查线电压是否与制动单元的电压范围相符（见检查线电压是否与制动单元的电压范围相符（见25页）。页）。进行第进行第1至至4步时电源必须断开。步时电源必须断开。3 安装制动单元安装制动单元 在将直流扼流器安装到变频器上之前安装本制动单元，应确保遵守本文档中所述的安装说明。在将直流扼流器安装到变频器上之前安装本制动单元，应确保遵守本文档中所述的安装说明。4 连接制动单元连接制动单元 将制动单元上的将制动单元上的BU-和和BU+动力端子连接到变频器。动力端子连接到变频器。连接控制电缆连接控制电缆X20、X3、X3A、X3B和和X92。5 设置变频器的制动参数设置变频器的制动参数 设置禁止减速斜坡自动适应的参数设置禁止减速斜坡自动适应的参数Dec ramp adapt.（bra）设置设置保护制动电阻器所需的参数：保护制动电阻器所需的参数：DB RES.PROTECTION（brP-）参见参见31页和编程手册上的建议。页和编程手册上的建议。3 初步建议初步建议 验收验收 确保标签上所注的设备型号与根据购买定单对应的交货单相一致。确保标签上所注的设备型号与根据购买定单对应的交货单相一致。打开包装，检查设备在运输中是否损坏。打开包装，检查设备在运输中是否损坏。为成功安装起见，检查制动单元、保护设备及安装是否正确是非常重要的。要获得更多信息，请联系您当地的销售代表。电容器放电！电容器放电！在对制动单元或在其内部进行任何操作之前，应断开线电源并等待15分钟，以便直流母线能够完全放电。在进行任何干预之前应测量直流母线上的电压。它应低于60 V DC。自动重起动！自动重起动！在某些情况下，根据其参数设定值，变频器可能会在电源恢复时自动重起动。必须确保邻近设备和人员的安全性。概述概述 当电机沿减速斜坡减速时，它即成为发电机。标准的变频器会使用不能将电能反馈回配电网络的整流器。当作为发电机运行时，由于从电机到变频器的能量再生，直流母线端子上的电压将会升高。这样将会使变频器锁定在直流母线过电压故障状态。变频器内的再生功率取决于要被制动的负载惯量以及所需的制动时间。变频器会通过自动调整其减速斜坡来保护自身防止由于直流母线过电压而锁定。如果要求更短的减速时间，则必须使用制动单元制动单元。制动单元是一个由变频器控制的外部模块。如果直流母线端子处的电压超过预设值，则一个外部电阻器将被连接到直流回路中以耗散能量。最小电阻值应参照制动单元特性表进行选择，而其额定功率则取决于应用场合。制动电阻器 制动单元 建议在变频器电源序列中使用一个线路接触器。此接触器在故障出现时必须开路。警告警告 设备损坏设备损坏 应遵循以下建议：应遵循以下建议：不要短路直流母线或PA-PB端子。制动电阻器应在无潮气的阻燃环境中安装。应确保制动单元以正确极性安装。不遵守这些规程将可能导致设备损坏。不遵守这些规程将可能导致设备损坏。4 制动单元的特性制动单元的特性 电气特性电气特性 制动单元型号制动单元型号 VW3 A7 101 VW3 A7 102 线电源和变频器电源的额定电压线电源和变频器电源的额定电压（有效值）V 单相380-15%480+10%接合阈值接合阈值 V 三相785 1%最大直流母线电压最大直流母线电压 V 850 三相三相785 V下的最大制动功率（下的最大制动功率（1）kW 420 750 最大连续功率最大连续功率 kW 200 400 420 kW下为5%750 kW下为5%320 kW下为15%550 kW下为15%三相三相785 V、恒定功率下的导通时间百分比、恒定功率下的导通时间百分比 250 kW下为50%440 kW下为50%周期周期 s 240 注意：注意：可以有更长的周期，但不能超过制动单元的最大连续功率。对竖直运动的制动功率对竖直运动的制动功率（数值针对240 s周期给出）（1）制动单元接合阈值 保护保护 制动单元型号制动单元型号 VW3 A7 101 VW3 A7 102 热保护热保护 集成式，通过热传感器实现，并由变频器控制。制动单元安装特性制动单元安装特性 VW3 A7 101 VW3 A7 102 适用变频器适用变频器 ATV71HC20N4、HC25N4、HC28N4 ATV71HC31N4、HC40N4、HC50N4 运行 C（F）-10+50（14122）设备周围的环境空气温度环境空气温度 存放 C（F）-25+70（-13+158）保护等级保护等级 IP00，或带VW3A9114台时为IP31 IP00 额定功率下的损耗额定功率下的损耗 W 550 750 强制通风强制通风 m3/h 100 600 位置位置 总在变频器左边 安装安装 竖直 安装在变频器上 竖直 安装在墙上或变频器旁边机箱的底部 与变频器的距离与变频器的距离 mm-1005到1000之间 动力连接动力连接 随制动单元配供 对于1005 mm距离随制动单元配供 控制连接控制连接 随制动单元配供 5 制动单元的特性制动单元的特性 尺寸尺寸 VW3 A7 101制动单元制动单元 VW3 A7 102制动单元制动单元 ATV71HC20N4.HC28N4配用 ATV71HC20N4D.HC28N4D配用 VW3 A7 101制动单元 VW3 A7 101制动单元 注意：注意：VW3 A7 101制动单元的存在不会改变变频器+制动单元组合的深度。制动电阻器的特性制动电阻器的特性 VW3A7101 VW3A7102 制动单元要配用的最小制动电阻值（1）欧姆 1.05 0.7 导线最大尺寸 185 mm22X350 MCM 热保护 -通过内部计算（参见编程手册参数brP-）。-通过外部热过载继电器 （1）在同一个制动单元上可以安装多个制动电阻器。在这种情况下，不要忘记计入总的电阻值。6 安装安装-连线连线 安装建议安装建议 简介：VW3A7101制动单元只能在ATV71HC20N4、C25N4和C28N4型变频器上使用。VW3A7102制动单元只能在ATV71HC31N4、C40N4和C50N4型变频器上使用。机械安装：VW3A7101制动单元机械安装于变频器上，位于左侧。VW3A7102制动单元机械安装于墙上或变频器左侧机箱的底部。制动单元必须放置于距离变频器100 mm（5 mm）的位置。此距离由随制动单元配供的连接线排所固定。不过用户可以通过自行连接电缆将此距离增至最长1 m。电气连接：在机械安装之后，应进行变频器与制动单元间的动力区连接（BU+和BU-）。连接控制电缆X20、X92、X3、X3A和X3B。将制动电阻器连接至端子PA和PB。VW3A7101制动单元机械和电气安装中各步骤说明制动单元机械和电气安装中各步骤说明 1 对变频器进行机械安装。2 按照本文档中给出的安全说明拆下变频器盖板。3 从变频器左侧拆下可拆卸部件A。_ 7 安装安装-连线连线 4 将制动单元安装在变频器的左侧。有5个固定点（5xM8）。5 连接变频器上端子BU-和BU+与制动单元上端子BU-和BU+间的母线（B）。6 将制动电阻器连接至PA和PB。8 安装安装-连线连线 7 连接控制电缆：-将制动单元上的控制电缆X20连接至变频器上的电缆X20-将制动单元上的控制电缆X92连接至变频器上的连接器X92-将变频器上的电缆X3与变频器卡上的连接器X3断开-将变频器上的电缆X3连接至制动单元上的电缆X3B-将制动单元上的电缆X3A连接至变频器卡上的连接器X3 8 将直流扼流器基座（C）安装到墙上或机箱底部。参见变频器安装手册中的建议。9 从直流扼流器基座上拆下可拆件（D）。10 将制动单元盖板（E）安装到直流扼流器基座上。11 按照变频器安装手册中的建议安装直流扼流器。9 安装安装-连线连线 对制动单元对制动单元VW3 A7 102的安装建议的安装建议 本制动单元设计为竖直安装。它从下连接。如果连线正确，本制动单元可提供IP20保护。本制动单元由一个内置式风扇冷却。因此在制动单元周围空气能够自由循环是非常重要的。冷却空气应该干燥，不应含有尘土或可燃气体。应竖直安装本单元，角度误差在+/-10以内。应避免将其靠近发热元件放置。特别重要的是要确保变频器或制动单元下方没有发热元件。应保留足够的空余空间，以确保冷却用的空气能够流通。最小100 mm 最小100 mm 针对制动电阻器的安装建议针对制动电阻器的安装建议 电阻器体（保护等级为IP23）可以达到350C（662F）的温度。这些电阻器必须被置于不会被人直接触摸到的地方，并应与其他所有设备保持距离。必须提供通风，以使所耗能量能够逸出。10 设置制动单元参数设置制动单元参数/诊断诊断 需要在变频器上设置的制动参数需要在变频器上设置的制动参数 请参考随变频器配供的CD-ROM光盘上的编程手册。在1.7 APPLICATION FUNCT.（FUn-）菜单中，RAMP（rPt-）子菜单，将参数Dec ramp adapt.（brA）设置为No（nO）位置。通过变频器保护制动电阻器：在1.8 FAULT MANAGEMENT（FLt-）菜单中，调整DB RES.PROTECTION（brP-）子菜单中的参数。制动单元接合阈值为出厂设置，适用于所有类型的线路电源。不过，专家级用户还是可以修改此设定，以满足特定具体应用场合的要求。在1.4 MOTOR CONTROL（drC-）菜单中，设置Braking level（Ubr）参数。-400 V三相线路电源的阈值在660 V DC和820 V DC之间-440 V三相线路电源的阈值在720 V DC和820 V DC之间-460 V三相线路电源的阈值在750 V DC和820 V DC之间-480 V三相线路电源的阈值在770 V DC和820 V DC之间 推荐值：785 V DC（出厂设定）如果多台变频器连接到同一直流母线上，而每台又都配有制动单元，则接合阈值可自动调整：在1.4 MOTOR CONTROL（drC-）菜单中，设置Braking balance（bbA）参数为Yes（YES）。诊断诊断 制动单元和相应的制动电阻器受变频器的检测。检测特别针对：-电阻器过载-电阻器短路 如果显示一个故障，请参考随变频器配供的CD-ROM光盘上的编程手册。11 连接连接 将变频器连接到制动单元和制动电阻器将变频器连接到制动单元和制动电阻器 控制连接制 动 电阻器 动力连接制动单元 将两台均连接有制动单元的变频器连接至同一个直流母线将两台均连接有制动单元的变频器连接至同一个直流母线 制 动 电阻器 制 动 电阻器 制动单元 制动单元注意：注意：直流母线 额定值不同的变频器可以连接到同一个直流母线上（建议各额定值之间最大相差一个型号级别）。12 制动原理及计算制动原理及计算 要实现变频器与制动电阻器之间良好的工作比率，必须知道各个工作象限中准确的电机力矩和速度。如果这两个值的符号相反，则我们可得出以下速度-力矩图：发电机运行 反向 电动机运行 正向 发电机运行 反向 电动机运行 反向 发电机运行 正向 1 电机以恒定力矩减速到零速 2 上升/下降反向过程中起重运动的瞬时状态 3 恒定力矩下电机减速及方向改变 按照常规，功率为：9.55n C P=这样，电动机功率（+P）在第I象限（+T,+n）和第III（-T,-n）象限中表达。发电机功率（-P）则在第II象限（+T,-n）和第IV（-T,+n）象限中表达。从原理上，发电负载被分为两组：从原理上，发电负载被分为两组：1 减速过程中的制动功率 n1 电动机速度 Tl 负载力矩 Tb 制动力矩 bP最大制动功率 bPtb期间的平均制动功率during tb 制动时间 制动功率由减速开始时获得的峰值功率，它会正比于速度减至0。例如例如：离心机停机、停止平动和方向改变等。13 制动原理及计算制动原理及计算 2 以恒定速度制动 在恒定速度下，整个制动过程中制动功率为常数。通过快速动态制动（减速斜坡 I=RP=热过载继电器额定值 在此公式中，我们有：Rd2UPmax=maxP=制动单元功率 Pcontinuous=I2R（P 电阻器）17 18 W9 1757084 01 12 A02 2005-06