制动单元如何使用,排除再生能量？（共5篇）

第一篇：制动单元如何使用,排除再生能量？

制动单元,制动电阻有何作用?

2014-8-20

制动单元：

制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。

制动电阻：

制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。在电路结构设计较好的奥圣全密封设备中，采取独立散热通道设计，将再生热能通过独立通道散热出去，减少设备系统内热量存留，从而确保了系统性能和寿命的延长。

第二篇：变频器制动单元的使用及其参数的计算

直流回路虽然并联大电容，但只能吸收部分能量，当负载惯量大或频萦变速时，由于回馈能量大，电容难以吸收，在这种场合，就需要使用制动单元，由 制动单元监测直流回路电压，控制制动电阻的通断，形成一个斩波电路，如图的虚框示意，由此消耗电机回馈的电能，并产生制动力矩，获得瞬时减速快速停车的效 果。

此外，在电梯的变颇调速系统中，一般也采用制动单元控制制动电阻工作的方法，达到减速停车释放能量的目的，这既减小使用四象限变频器的高投资，也避免电能回馈电网可能引起的污染。

几夕一调速系统的转矩值一调速系统的转动惯量，即电动机与负载转动惯量之和口一电动机的旋转角速度。

此式实际上是牛顿第二运动定律在电力拖动系统中的表达式。

由于电动机和工作机械（负载）的产品目录给出的参数一般不是转动惯量而是飞轮惯量为了便于计算，根据一瓷所以丸‘可变换为一寄箭寰。，以军二二 厂式中习一电动机6硬和负载6硬之和一转速一常数，即卫丝名互2互一二互Z互由图示意的制动时间图，设电动机从最高转速减速到。

须用秒时间，系统重复使用的周期为勺秒。

因此，合理地配备制动单元及其制动电阻，将关系到变频器与系统的安全可靠的使用。

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第三篇：制动单元选择

在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动.能耗制动的工作方式

能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。

制动单元

制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。

制动电阻

制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。

制动过程

能耗制动的过程如下：

能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。

制动单元与制动电阻的选配

A、首先估算出制动转矩

=（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩

一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置；

B、接着计算制动电阻的阻值

=制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电机转速）

在制动单元工作过程中，直流母线的电压的升降取决于常数RC，R即为制动电阻的阻值，C为变频器内部电解电容的容量。这里制动 单元动作电压值一般为710V。

C、然后进行制动单元的选择

在进行制动单元的选择时，制动单元的工作最大电流是选择的唯一依据，其计算公式如下：

制动电流瞬间值=制动单元直流母线电压值/制动电阻值

D、最后计算制动电阻的标称功率

由于制动电阻为短时工作制，因此根据电阻的特性和技术指标，我们知道电阻的标称功率将小于通电时的

消耗功率，一般可用下式求得： 制动电阻标称功率 = 制动电阻降额系数 X 制动期间平均消耗功率 X 制动使用率%

制动特点 能耗制动（电阻制动）的优点是构造简单，缺点是运行效率降低，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。

第四篇：浅谈气压制动的故障原因及排除方法

浅谈气压制动的故障原因及排除方法

关键词：制动不灵；空气压缩机工作不良；刹车总阀；制动拖滞

二、前言

要确保汽车安全行驶并发挥其最佳的行驶性能，汽车必须制动可靠，而且保证汽车在任何时候制动系都要工作良好。汽车制动系制动不良故障，是一种较常见的故障。它包括制动失效、制动不灵、制动跑偏、制动拖滞等。它的存在，既给制动质量带来不同程度的损害，又给驾驶员带来顾虑，及影响安全行车。如不彻底解决，就会有安全隐患，容易造成交通事故。

三、正文

(一)车辆行驶时出现制动不灵的故障

我单位曾经有一台长期跑远途的国产气压制动货车，在经历一段长时间运输后出现制动不灵的现象，造成车辆不能正常行驶。

(二)造成汽车制动不灵故障的原因及分析

因为行车制动的作用是对正在行驶着的汽车作用一个阻力，以消耗汽车所蓄有的动能，使行驶速度降低，直至停车(即按照需要使汽车减速或在最短的距离内停车)。根据实践分析，造成车辆行驶制动不灵的故障有以下几个原因：

1．制动系产生的压缩空气压力不足

车辆由于储气筒不能储存足够的压缩空气，制动阀的供气量不足；制动阀管路漏气、气路堵塞都会造成制动时制动系产生的压缩空气压力不足。因为气压制动时驾驶员踏下制动踏板，制动控制阀打开，使储气筒到制动气室之间的通道接通，令储气筒内的压缩空气经过制动控制阀进入了制动气室，足够的气压推动制动气室推杆向外伸出，带动制动调整臂转动凸轮，凸轮转动使制动蹄片张开压紧至制动鼓上，从而使车轮制动。以上任一情况出现，都可能令送到制动气室的压力下降。压力不足，就不能推动气室推杆向外伸出而使制动蹄片张开压紧到制动鼓上，使车轮制动。

2．车轮制动器制动摩擦力矩下降

制动鼓与制动蹄片间隙不合适；制动蹄接触面积太小；制动蹄片质量不佳或沾有油污；制动蹄片铆钉松动；制动鼓失圆或产生沟槽；制动凸轮轴与轴套、制动蹄与支承销轴等连接处生锈蚀死，或磨损严重造成松旷；制动蹄摩擦片磨损过薄；制动凸轮开度过大等都会令车轮制动器制动摩擦力矩下降。因为车轮与制动鼓相连是旋转部分，制动蹄片与底盘相连是固定部分，制动时通过两者接触产生摩擦力矩，迫使车轮转速减低。以上任何一个故障发生，都可能令摩擦力矩降低而使制动不灵。

(三)排除故障的措施和方法

根据以上原因，围绕着制动不灵的问题，我反复查阅、研究了有关维修保养资料，并虚心向有经验的师傅请教，对逐个可能产生的原因进行检查分析，对可能会发生故障的部位，采取由浅人深，先易后难的方法进行拆检。

我首先检查储风筒，看气压是否符合标准。起动发动机，检查制动系的压力表反应情况，发现其充气困难，充气＞3min才充到0.3MPa。这种情况有可能是空气压缩机有故障，也有可能是密封气压管路有泄漏，造成气压很难提高。我检测发动机中速运转时的气压，发现上升较慢，熄火后检查气压，发现压力快速下

降超过标准规定值。当即用皂水试漏，检测无发现大的泄漏点，便把空气压缩机输出接头气管拆出试验，发现气泵并没有强烈的泵气声，而气管也没有明显的气从气管口处倒流出来，表明空气压缩机工作不良或气管可能被积炭堵塞。检查空气压缩机传动皮带松紧度是否符合要求，又拆下空气压缩机，发现泵盖内大部分被积炭盖着，气门口亦都有积炭堵着。清除积炭后装回泵盖及附件试验，发现效果比以前有改进，空气压缩机有明显的泵气声，工作效果良好，然后把空气压缩机的输出接风喉接紧继续起动发动机，将总阀前的每一段管路逐段松开试风量，再加以彻底清除堵塞管道上的积炭。通过以上操作，使发动机起动后，气压很快可以达到490kPa以上。我根据踏下制动踏板后气压下降值来判断故障，发现气压下降正常，但在放开脚踏板后，排风阀的排气量不足，当即解体检查刹车总阀，发现进气阀阀胶有明显沟槽的现象，排风阀阀胶发涨关闭不严，经更换装复好后，再适当调整排风阀，然后我又把后车轮里制动蹄片和制动鼓之间的间隙适当调整到最佳位置，使之不会有拖滞的状况。并且检查前后四轮制动气室推杆伸出行程是否达到规定值，前轮推杆行程应为15～35mm，后轮推杆行程应为20～40mm。不料在检查调整的过程中又发觉左右车轮制动气室推杆外张费力，缓慢且不够灵活。拆开制动气室进气管即有空气排出，证实气管接头无堵塞，而阀胶又无穿漏，说明产生此现象的原因，可能在一级保养的过程时润滑不够认真彻底，或长时间失去润滑脂而使凸轮轴与衬套锈蚀，造成推杆推力困难行程少，故此，将车轮顶起，随后转动车轮试踏下制动踏板，果然车轮不是即停而是缓慢停下来，证明凸轮轴失去了作用。当即把左右轮和制动凸轮推杆拆下清锈加以润滑、调整，并且将整个制动轮鼓清洁一千二净，以及检查制动蹄的回位弹簧拉力情况，从直觉看弹簧已经被锈蚀了许多，用新旧弹簧对比确认弹力和粗细都有差别，所以更换新件。换上新后，这一故障排除了。经过试车检验，该车原刹车不灵的故障被排除，但新的矛盾又出现。由于事先将前后四轮都调整了一遍，经过后来其他方面修复和调校后，又改变了原有调好的配合，产生了后右轮刹车拖滞的情况，造成车辆刹车时有跑偏现象。造成此现象的原因有：制动鼓与摩擦衬片的间隙过小；制动蹄与支承销锈滞或蹄的回位弹簧拉力达不到要求；制动鼓失圆等。拆后右轮制动鼓检查，我发现制动鼓内轴承平面与后桥半轴套管之间磨损过量，造成转动鼓时，鼓边圆周与沙挡边缘拖刮发热，制动蹄内边缘亦有被制动鼓内部拖刮过的痕迹。为以最小成本收复此故障，我采用垫介子方法，将轴承加厚来补充轴与轴承之间的空隙，这样可以将制动鼓向外移，避免有拖刮的现象。同时，我发现右后轮支承销与孔的配合间隙因磨损增大，而影响蹄与鼓的靠合，还会引起制动蹄下部制动作用迟缓，即踩刹车时未能及时张开或张开后又未能及时回位，导致刹车拖滞或不灵，我让人在踏下制动踏板之前，用两扁形铁棒撬着制动沙挡内边缘，可以直接看到凸轮张开时两蹄位移不同，这一现象引起制动力不均衡或增长迟缓，所以紧急制动时不能及时将车刹住。于是我把新的套筒配合支承销装到原位置，当刹车衬片与制动鼓配合上无发现问题后，我再进行一次全面调整，使其达到最佳配合间隙，令蹄片张开时外圆与鼓内圆同心。调整的过程基本上先将凸轮推杆蜗轮逆时针旋转到将蹄片与制动鼓贴紧为止，再把2支承销螺母松开，另外在支承销任意一端作记号向左右旋转到抵住，然后把它分别旋到左右之间的正中位置，再继续调整蜗轮推杆，试看是否还可以将两蹄尽量向制动鼓紧靠接合。如若还存在间隙，用上述步骤多次反复调到蜗轮完全抵死为止，最后将支承销锁紧螺母拧紧，将蜗轮推杆松到2～3响，从而使蹄片与制动鼓脱离接触，形成合适的配合间隙。

根据原理分析，制动跑偏主要是汽车的左右两边车轮制动力不等造成。造成的原因有：衬片材料左右不一致；表面加工质量不够一致；两分泵管路技术状况不一致；凸轮左右转动阻力不一致；制动鼓直径、加工质量不一致；左右轮胎花纹、气压不等。悬架、车桥、车架变形等也会发生制动时跑偏。经检查，其他的原因无发生，只是制动蹄衬片存在不少泥污，表面有些硬化的现象。我干脆用光皮机对制动蹄片进行镗削修复。在拆下轮鼓前，我先把锅轮调整推杆凸轮抵住，再反方向旋转，观察在几响之下轮鼓才会流动自如。拆下轮鼓装上光皮机，使制动蹄片的曲率大于原制动鼓曲率，这样可避免出现制动衬片中腰顶死的情况。经镗削装复，试车，这台车制动恢复正常，符合技术标准。

(四)结论

采取以上一系列的方法和步骤，终于将我单位的这台车制动不灵的故障修复好了，由此得出结论，造成这一故障的原因是多方面的，既相互独立又相互关连着。只要有一故障未排除，调校好其他部位配合，在这一故障排除后调校好的其他部位可能又会出现失准情况。所以在修复制动系故障时，我们需要细心进行反复多次的试验和调校。

参考文献

1杨宝堂编．汽车修理300问．兰州：甘肃科学技术出版社，19972于振洲．新编汽车修理．长春：吉林科学技术出版社，2000

第五篇：选择是用能耗制动单元？还是能量回馈单元？

选择是用能耗制动单元？还是能量回馈单元？

制动的概念:指电能从电机侧流到变频器侧（或供电电源侧）,这时电机的转速高于同步转速.负载的能量分为动能和势能.动能(由速度和重量确定其大小）随着物体的运动而累积。当动能减为零时，该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程.由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动.这种操作方法被称作“再生制动”，而该方法可应用于变频器制动。在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做“功率返回再生方法”。在实际中，这种应用需要“能量回馈单元”选件。选择是用能耗制动单元？还是能量回馈单元？

一.能耗制动和回馈制动就效果而言，是一样的。都是为电机提供制动电流的通路。二.如何选择是用能耗制动单元？还是回馈单元？这要通过这两种制动模式的特点来决定。前者如果100%长期连续工作，制动单元和制动电阻要选择的功率足够大，这对于大功率的制动带来了不方便，比如说电阻的散热问题和体积问题很突出呀，而后者，就可以连续的100%的工作。体积相对能耗制动而言很小。但是，能耗制动的成本比回馈制动的要小很多。

综上得到的结论是：，对于短时制动的系统，毫不犹豫地选择能耗制动单元+电阻，经济省钱。对于长期100%功率制动的系统，必须要采用能量回馈单元，没商量。对于15kW以下的系统，推荐使用能耗制动，不论是短时的还是长期的。因为从成本上说是合算的（即便是100%的功率连续制动）。