制动单元原理图与维修技巧

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1、广州触摸屏维修 http:/参考资料：http:/ 例 变 频 器 制 动 单 元 电 路 及 图 解一 、CDBR-4030C 制 动 单 元 主 电 路 图CDBR-4030C 制 动 单 元 主 电 路 图 说因 惯 性 或 某 种 原 因 ， 导 致 负 载 电 机 的 转 速 大 于 变 频 器 的 输 出 转 速 时 ， 此 时 电 机 由 “电 动 ”状 态 进 入 “动 电 ”状 态 ， 使 电 动 机 暂 时 变 成 了 发 电 机 。 负 载 电 机 的 反 发 电 能 量 ， 又 称 为 再 生 能 量 。一 些 特 殊 机 械 ， 如 矿 用 提 升 机 、 卷 扬 机

2、 、 高 速 电 梯 等 ， 当 电 动 机 减 速 、 制 动 或 者 下 放 负 载 重 物 时 （ 普 通 大 惯 性 负 荷 ， 减速 停 车 过 程 ） ， 因 机 械 系 统 的 位 能 和 势 能 作 用 ， 会 使 变 频 器 的 实 际 转 速 有 可 能 超 过 变 频 器 的 给 定 转 速 ， 电 机 绕 组 中 的 感生 电 流 的 相 位 超 前 于 感 生 电 压 ， 出 现 了 容 性 电 流 ， 而 变 频 器 逆 变 回 路 IGBT 两 端 并 联 的 二 极 管 和 直 流 回 路 的 储能 电 容 器 ， 恰 恰 提 供 了 这 一 容 性 电 流 的

3、 通 路 。 电 动 机 因 有 了 容 性 励 磁 电 流 ， 进 而 产 生 励 磁 磁 动 势 ， 电 动 机 自 励 发 电 ， 向供 电 电 源 回 馈 能 量 。 这 是 一 个 电 动 机 将 机 械 势 能 转 变 为 电 能 回 馈 回 电 网 的 过 程 。广州触摸屏维修 http:/参考资料：http:/ 再 生 能 量 由 变 频 器 的 逆 变 电 路 所 并 联 的 二 极 管 整 流 ， 馈 入 变 频 器 的 直 流 回 路 ， 使 直 流 回 路 的 电 压 由530V 左 右 上 升 到 六 、 七 百 伏 ， 甚 至 更 高 。 尤 其 在 大 惯 性 负

4、 载 需 减 速 停 车 的 过 程 中 ， 更 是 频 繁 发 生 。 这 种 急 剧 上 升 的 电压 ， 有 可 能 对 变 频 器 主 电 路 的 储 能 电 容 和 逆 变 模 块 ， 造 成 较 大 的 电 压 和 电 流 冲 击 甚 至 损 坏 。 因 而 制 动 单 元 与 制 动 电 阻（ 又 称 刹 车 单 元 和 刹 车 电 阻 ） 常 成 为 变 频 器 的 必 备 件 或 首 选 辅 助 件 。 在 小 功 率 变 频 器 中 ， 制 动 单 元 往 往 集 成 于 功 率 模 块内 ， 制 动 电 阻 也 安 装 于 机 体 内 。 但 较 大 功 率 的 变 频

5、器 ， 则 根 据 负 载 运 行 情 况 选 配 制 动 单 元 和 制 动 电 阻 ，CDBR-4030C 制 动 单 元 ， 即 是 变 频 器 的 辅 助 配 置 之 一 。先 不 管 具 体 电 路 ， 我 们 可 先 从 控 制 原 理 设 想 一 下 。 所 谓 制 动 单 元 ， 就 是 一 个 电 子 开 关 （ IGBT 模 块 ） ，接 通 时 将 制 动 电 阻 （ RB） 接 入 变 频 器 的 直 流 回 路 ， 对 电 机 的 反 发 电 能 量 进 行 快 速 消 耗 （ 转 化 为 热 量 耗 散 于 环 境 空 气中 ） ， 以 维 持 直 流 回 路 的

6、电 压 在 容 许 值 以 内 。 有 一 个 直 流 电 压 检 测 电 路 ， 输 出 一 个 制 动 动 作 信 号 ， 来 控 制 电 子 开 关 的 通和 断 。 从 性 能 上 讲 ， 变 频 器 直 流 回 路 电 压 上 升 到 某 值 （ 如 660V 或 680V） 后 ， 开 关 接 通 将 制 动 电 阻 RB 接入 电 路 ， 一 直 至 电 压 降 至 620V（ 或 620V） 以 下 ， 开 关 再 断 开 ， 也 是 可 行 的 。 反 正 制 动 单 元 有 RB 的 限 流 作用 ， 并 无 烧 毁 的 危 险 。 若 将 其 性 能 再 优 化 一 点

7、的 话 ， 则 由 电 压 检 测 电 路 控 制 一 个 压 /频 （ 或 电 压 /脉 冲 宽 度 ）转 换 电 路 ， 进 而 控 制 制 动 单 元 中 IGBT 模 块 的 通 断 。 直 流 回 路 的 电 压 较 高 时 ， 制 动 单 元 工 作 频 率 高 或 导 通 周 期 长 ，电 压 低 时 ， 则 相 反 。 此 种 脉 冲 式 制 动 比 起 直 接 通 断 式 制 动 ， 性 能 上 要 优 良 多 了 。 再 加 上 对 IGBT 模 块 的 过流 保 护 和 散 热 处 理 ， 那 么 这 应 是 一 款 性 能 较 为 优 良 的 制 动 单 元 电 路 了

8、 。CDBR-4030C 制 动 单 元 ， 从 结 构 和 性 能 上 不 是 很 优 化 ， 但 实 际 应 用 的 效 果 也 还 可 以 。 内 部 电 子 开 关 是 一 只 双 管IGBT 模 块 ， 上 管 的 栅 、 射 极 短 接 未 用 ， 只 用 了 下 管 ， 当 然 有 些 浪 费 ， 用 单 管 的 IGBT 模 块 就 可 以 的 呀 。 保 护电 路 是 电 子 电 路 和 机 械 脱 扣 电 路 的 复 合 ， 厂 家 将 空 气 断 路 器 QF0 内 部 结 构 进 行 了 改 造 ， 由 漏 电 动 作 脱 扣 改 为 了模 块 过 热 时 的 动 作

9、脱 扣 。 温 度 检 测 和 动 作 控 制 由 温 度 继 电 器 、 Q4 和 KA1 构 成 ， 在 模 块 温 升 达 75C 时 ，KA1 动 作 引 发 脱 扣 跳 闸 ， QF1 跳 脱 ， 将 制 动 单 元 的 电 源 关 断 ， 从 而 在 一 定 程 度 上 保 护 了 IGBT 模 块 不 因 过 流或 过 热 烧 毁 。检 测 电 路 （ 见 下 图 ） 的 供 电 ， 是 由 功 率 电 阻 降 压 、 稳 压 管 稳 压 和 电 容 滤 波 来 取 得 的 ， 为 15V 直 流 供 电 。该 制 动 单 元 的 故 障 主 要 多 发 于 控 制 供 电 电

10、路 ， 表 现 为 降 压 电 阻 开 路 ， 稳 压 管 击 穿 等 ； 另 外 ， 因 引 入 了 变 频 器 直 流回 路 的 530V 直 流 高 压 ， 线 路 板 因 受 潮 造 成 绝 缘 下 降 而 导 致 的 高 压 放 电 ， 使 大 片 线 路 的 铜 箔 条 烧 毁 ， 控 制 电 路 的 集 成 块短 路 等 。 又 因 线 路 板 全 部 涂 覆 有 黑 色 防 护 漆 ， 看 不 清 铜 箔 条 的 连 接 和 走 向 ， 也 为 检 修 带 来 了 一 定 的 不 便 。广州触摸屏维修 http:/参考资料：http:/ 路 由 LM393 集 成 运 算 放

11、大 器 、 CD4081BE 四 2 输 入 与 门 电 路 和 7555（ NE555） 时 基 电 路 等 构 成 。 控 制 原 理 简述 如 下 ：由 P、 N 端 子 引 入 的 变 频 器 直 流 回 路 电 压 ， 经 R1 至 R7 电 阻 网 络 的 分 压 处 理 ， 输 入 到 LM339 的 2 脚 ，LM339 的 3 脚 接 入 了 经 由 15V 控 制 供 电 进 一 步 稳 压 、 RP1 调 整 后 的 整 定 电 压 ， 此 电 压 值 为 制 动 动 作 点 整 定 电 压。 LED1 兼 作 电 源 指 示 灯 。 因 LM393 为 开 路 集 电

12、极 输 出 式 运 放 电 路 ， 故 两 路 放 大 器 的 输 出 端 接 有 R13、 R14 的 上 拉 电 阻 ， 以 提 供 制 动 动 作 时 的 高 电 平 输 出 。 第 一 级 放 大 电 路 为 一 个 迟 滞 电 压 比 较 器 （ 有 时 又 称 滞 回 比 较 器 ） ， D1、 R10 接 成 正 反 馈 电 路 ， 提 供 一 定 的 回 差 电 压 ， 以 使 整 定 点 电 压 随 输 出 而 浮 动 ， 避 免 了 在 一 个 点 上 比 较 而 使 输 出 频 繁波 动 。 第 二 级 放 大 器 为 典 型 的 电 压 比 较 器 的 接 法 。 实

13、质 上 ， 运 算 放 大 器 在 这 里 是 作 为 开 关 电 路 来 使 用 的 ， 中 间 不 存 在 线性 放 大 环 节 ， 而 为 开 关 量 输 出 。 两 级 放 大 电 路 对 信 号 形 成 了 倒 相 之 倒 相 处 理 ， 使 输 出 电 压 在 高 于 整 定 电 压 时 ， 电 路 有 高电 平 输 出 。LM393 静 态 时 为 高 电 平 输 出 ， 此 高 电 平 经 D1 和 R10 叠 加 到 LM393 的 3 脚 上 ， “垫 高 ”了 制 动 动 作 整 定 点 电压 值 。 当 2 脚 输 入 电 压 （ 如 P、 N 间 直 流 回 路 电

14、压 为 660V） 高 于 3 脚 电 压 时 ， 1 脚 由 高 电 平 变 为 低 电 平 ； 经第 二 级 倒 相 处 理 ， 输 出 一 个 高 电 平 信 号 给 CD4081BE 的 1 脚 。 同 时 ， 由 于 LM393 的 1 脚 变 为 低 电 平 ， 3 脚也 由 “垫 高 ”了 的 电 压 值 跌 落 为 整 定 值 。 如 此 一 来 ， 当 制 动 单 元 动 作 ， 将 制 动 电 阻 接 入 了 P、 N 间 ， 从 而 使广州触摸屏维修 http:/参考资料：http:/ N 电 压 由 660V 开 始 回 落 ， 一 直 回 落 到 2 脚 电 压 （

15、P、 N 间 电 压 为 580V） 低 于 3 脚 整 定 电 压 值 ， 电 路 翻 转 ，制 动 信 号 停 止 输 出 ， 避 免 了 在 660V 电 压 时 ， 电 路 频 繁 动 作 导 致 的 不 稳 定 输 出 。时 基 电 路 7555 接 成 一 个 典 型 的 多 谐 振 荡 器 ， 输 出 一 个 固 定 占 空 比 的 脉 冲 频 率 电 压 。 在 LM393 电 压 采 样 电路 输 出 制 动 动 作 信 号 CD4081BE 的 1 脚 为 高 电 平 时 ， 时 基 电 路 7555 输 出 矩 形 脉 冲 电 压 的 高 电 平 成 分 与 LM393 的 高 电 平 信 号 相 与 ， 使 CD4081BE 的 3 脚 产 生 一 个 正 电 压 的 脉 冲 输 出 。 此 脉 冲 再 经 主 /从 转 换 开 关 、 第 二级 与 门 开 关 电 路 相 与 处 理 后