IPC Canada-30- 电能回馈和电阻制动单元在使用IPC 制动单元以前，请仔细阅读说明书。IPC 的许多特性和其他品牌可能不同。错误的参数计算或错误的使用可能导致设备不能正常工作甚至损坏。是加拿大国家能源 Innovative Power Canada 的注册商标 的产品通常按照通用的国际标准设计。但是不排除在不同地区和国家可能使用不同的当地标准。所有IPC产品有18个月的质量保证。此保证仅限于产品本身的材料和制造***。IPC产品型号，性能参数可能随时修改。请向当地经销商索取最新资料。Innovative Power Canada E21ST Ave/ Vancouver/ V5V 1R7/British Columbia/ CANADAfax/ 001-604-708-6451 tel/ 001-604-649-5627深圳公司 075583409740 彭慧-目次-前言-31，性能参数：电阻制动单元-62，性能参数：电梯专用回馈制动单元-123，性能参数：油田磕头机专用回馈制动单元-154，IPC制动单元和其他品牌有何不同-195，什么情况下要使用制动单元-206，电压设定-207，制动力矩计算-228，制动电流计算-229，制动电阻计算-2310，制动单元安全极限-2511，制动电阻要选择无感电阻吗？-2512，电阻的发热量-2513，回馈制动原理-2614，何时选择回馈制动单元？-2615，油田抽油机（磕头机）应用-2616，开卷和卷取设备-2718，故障诊断-28-前言：所有的IPC 产品使用100% 加拿大技术生产制造，有高度可靠的设计和精良的制造技术。IPC的每一件产品都能发挥最大的效能。IPC 产品的许多特点是独一无二的。这些特点可能为你的系统带来很多附加的效益。-电阻耗能制动单元 IPC-DRIPC-DR 是低成本耗能式制动单元，把再生电能释放在制动电阻上。需要配合制动电阻一起使用。IPC-DR 有四个特点：-有完全短路保护，不会因为电阻短路损坏变频器-特殊设计，使用普通电阻，不必选择无感电阻-全电压自动***，用户不必调整电压设定-全频范围噪声过滤，不会干扰其他设备-能量回馈制动单元 IPC-PF PC-PF 是高性能回馈式制动单元，能把再生电能回馈电网。内部已经安装有电抗器和噪声滤波器，可直接和380-460伏电网波驳接使用。IPC-PF 制动单元能把97%的再生电能回馈电网，在需要频繁制动的场合，节电明显。IPC-PF是新一代绿色环保产品，也是我们向全世界力推的主导产品。IPC-PF 有四个特点：-能量回馈电网，效率97%，增加运行经济效益热损耗为电阻制动的3%以下，彻底改善工作环境-有完全故障保护，使用安全-全电压自动***，用户不必自己设定，方便使用-全程噪声过滤，不会污染电网和干扰其他设备IPC 的选择和使用：IPC 制动单元有通用和专用的分别。专用型号也可以用以其他场合，但是订货前请说明负载特性。经销商会为你选择最合适的型号。IPC型号电机功率推荐使用适用范围IPC-DR-1ex7/5-30kw电梯专用通用IPC-DR-1s30-55kw通用IPC-DR-3s75-132kw通用IPC-PF-LF7/5-22kw电梯专用通用IPC-PF-1s11-55kw磕头机专用通用150kw以上没有标准品，需要用户要求定制。* IPC产品使用环境条件：-本设备在指定的使用条件下有最好的使用效果和最长的使用寿命。 *室内使用*环境温度+14 - 104F (-10 - +40C) *不结露*相对湿度不大于 90% RH *振动 1G / 10 -20Hz/ 0/2G / 20 -50Hz*不可有异物进入*不可有腐蚀性气体*不可有金属粉尘*本设备不具备有防爆性能*制动效果和变频器参数设定有关* 质量保证本设备在工厂进行过全面测试。在正常使用条件下，我们对设备进行18个月的免费修理。质量保证仅限于产品本身的材料和制造***。本设备不能直接用于医疗和生命保障系统中。***服务。1，性能参数：电阻制动单元 IPC-DR11技术参数：IPC-DR 电阻耗能式制动方式自动电压***方式反应时间1ms 以下，有多重噪声过滤算法电网电压300V-460Vac / 45-66HZ动作电压690V 直流，误差2V滞环电压10V （平均电压方式）制动力矩Max/ 150%工作频度标准 15% （非标100%max）保护过热，过电流，短路噪声滤波有使用电阻任何型号防护等级IP0012，参数表和使用配置IPC-DR 电阻耗能式 380伏50-60赫兹电网型号适配电机最大电流使用电阻IPC-DR-1ex7/5-30kw33A100-23欧IPC-DR-1s30-55kw70A30-10欧IPC-DR-3s75-132kw140A12-5欧IPC-DR-4s150kw以上定制定制*IPC-DR-1ex 用于22千瓦及以下电机时，力矩150% 以上。*IPC-DR-1ex 用于30千瓦电机时，最大制动力矩130% 。13 IPC-DR 电阻耗能式电阻匹配表IPC-DR 电阻耗能式 380伏50-60赫兹电网电阻匹配表(电阻值会影响制动力矩，功率选择按照制动频度匹配，下表是10% 使用率的电阻功率)电机kw电阻（大约）制动力矩(大约)7/5kw100 欧姆 700w100%11kw70欧姆 1000w100%15kw47欧姆 1500w100%18/5kw38欧姆 2000w100%22kw32欧姆 2200w100%30kw23欧姆 3000w100%37kw19欧姆 3/7kw100%45kw16欧姆 4/5kw100%55kw13欧姆 5/5kw100%75w9 欧姆7/5kw100%90kw7/5 欧姆9kw100%110kw6 欧姆11kw100%150kw4 欧姆15kw100%165-187k3/5 欧姆 20kw100%200-220kw3 欧姆 20kw100%250-300kw2/5 欧姆 30kw100%14 外形和尺寸（毫米）-安装尺寸：（毫米）型号外形尺寸（高 宽 厚）安装孔尺寸IPC-DR-1ex215 X110 X130200X78 M6 4孔IPC-DR-1/3s215 X110 X130200X78 M6 4孔IPC-DR-4s按客户要求IPC-DR-1exIPC-DR-1s和IPC-DR-3s-参照制动单元外壳上的接线图和侧面的规格说明接线。-制动单元红色标示为直流母线正端。-制动单元白色标示为直流母线负端。-制动单元黑色标示为外部电阻连接端。-有标示符号的按标示符号接线。 IPC-DR 配线图配线螺钉尺寸： DR-1ex M4/ DR-1s/ DR-3s M615 安装，配线，安全 ！-! 制动单元内部和制动单元所连接的设备都处于危险的高电压，错误的操作和不当的安装使用都可能危害生命安全或导致财产损失。-! 安装和接线时，必须把与其相连接的变频器和主电源断开，并等待5-10分钟，变频器内部电容放电完备时才可操作。请注意变频器的红色LED指示灯。这个指示灯亮时，表示内部放电并未完成，不可操作。-散热制动单元本身会产生热量， 配用的制动电阻会产生高热，因此用户安装时一定要考虑通风，散热和人身安全。-制动单元的安装最小通风空间： 上下100mm，左右30mm。-制动电阻不可以放在易爆易燃物的附近。-不可放在人手可以触及的地方。-制动电阻会产生高热，可能会影响其他设备工作。安装时必须预先考虑。-配线要求使用绝缘等级和截面都满足标准的电缆。软电缆有更好的灵活性。因为电缆可能和高温设备有接触，建议使用耐热软电缆或阻燃电缆。-制动单元和变频器的距离要尽可能靠近，最远距离不得超过1米。-直流侧电缆应该绞合，减少辐射和电感。制动单元到制动电阻的距离没有***。但是线路短一些会使电缆破损导致的故障少一些。2，电梯专用回馈制动单元IPC-PF-LF2/2 技术参数-IPC-PF-LF 专门为电梯设计，高效，低噪，绿色环保，彻底改变电梯机房的环境。-适用于所有380-460伏的电梯变频器。-对于7/5-22kw的电梯电机，IPC-PF-LF会自动测量再生电能的大小，自动计算最佳制动力矩，始终保证变频器处于最佳工作状态。用户不必设定任何参数。IPC-PF-LF 制动方式双向自动电压***方式反应时间2ms 以下，有多重噪声过滤算法允许电网电压300V-460Vac / 45-66HZ动作电压690V 直流，误差2V/滞环电压5V制动力矩150% (22kw以下电机)回馈方式正弦波电流方式电流畸变5% 以下回馈算法最小谐波PWM 算法内置电抗器有内置噪声滤波有设计工作制长期 ( duty cycle 15%)保护过热，过电流，短路使用电阻不需要防护的等级IP00IPC-PF-LF虽然为电梯专门设计，也可以用以其他场合。此时，制动力矩，制动频度和适配电机容量需要重新核定。22 外形和安装尺寸（毫米）型号外形尺寸（高 宽 厚）安装孔尺寸IPC-PF-LF420 X200 X200400X140 M6 4孔配线： M4安装： M623 安装，配线，安全 15 安装，配线，安全 ！-! 制动单元内部和制动单元所连接的设备都处于危险的高电压，错误的操作和不当的安装使用都可能危害生命安全或导致财产损失。-! 安装和接线时，必须把与其相连接的变频器和主电源断开，并等待5-10分钟，变频器内部电容放电完备时才可操作。请注意变频器的红色LED指示灯。这个指示灯亮时，表示内部放电并未完成，不可操作。-散热制动单元本身会产生热量 ，因此用户安装时一定要考虑通风，散热和人身安全。-制动单元的安装最小通风空间： 上下100mm，左右30mm。-配线要求使用绝缘等级和截面都满足标准的电缆。软电缆有更好的灵活性。建议使用耐热软电缆或阻燃电缆。-制动单元和变频器的距离要尽可能靠近，最远距离不得超过2米。-直流侧电缆应该绞合，减少辐射和电感。制动单元的交流侧必须和变频器的交流输入侧直接连接，不可通过其他任何开关和接触器，也不可以连接到其他交流回路。！3，油田磕头机专用回馈制动单元-IPC-PF-1s3/2 技术参数-IPC-PF-1s 专门为油田磕头机设计，高效，低噪，绿色环保。-适用于所有380-460伏的通用变频器。-对于11-55kw的磕头机，IPC-PF-1s会自动测量再生电能的大小，自动计算最佳制动力矩，用户不必设定任何参数。IPC-PF-1s 制动方式双向自动电压***方式反应时间2ms 以下，有多重噪声过滤算法允许电网电压300V-460Vac / 45-66HZ动作电压690V 直流，误差2V/滞环电压5V制动力矩max 150% 回馈方式正弦波电流方式电流畸变5% 以下回馈算法最小谐波PWM 算法内置电抗器有内置噪声滤波有设计工作制长期 ( duty cycle 15%)保护过热，过电流，短路使用电阻不需要防护的等级IP00IPC-PF-1s虽然为磕头机专门设计，也可以用以其他场合。此时，制动力矩，制动频度和适配电机容量需要重新核定。32 外形和安装尺寸（毫米） 型号外形尺寸（高 宽 厚）安装孔尺寸IPC-PF-LF420 X200 X260400X140 M6 4孔配线： M6安装： M6-M833 安装，配线，安全 35 安装，配线，安全 ！-! 制动单元内部和制动单元所连接的设备都处于危险的高电压，错误的操作和不当的安装使用都可能危害生命安全或导致财产损失。-! 安装和接线时，必须把与其相连接的变频器和主电源断开，并等待5-10分钟，变频器内部电容放电完备时才可操作。请注意变频器的红色LED指示灯。这个指示灯亮时，表示内部放电并未完成，不可操作。-散热制动单元本身会产生热量 ，因此用户安装时一定要考虑通风，散热和人身安全。-制动单元的安装最小通风空间： 上下100mm，左右30mm。-配线要求使用绝缘等级和截面都满足标准的电缆。软电缆有更好的灵活性。建议使用耐热软电缆或阻燃电缆。-制动单元和变频器的距离要尽可能靠近，最远距离不得超过2米。-直流侧电缆应该绞合，减少辐射和电感。制动单元的交流侧必须和变频器的交流输入侧直接连接，不可通过其他任何开关和接触器，也不可以连接到其他交流回路。！4，IPC制动单元和其他品牌有何不同？a/ 特殊的free-wheeling 电路设计，可以使用市面上任何一种电阻，不必使用无感电阻。b/ 本设备不能正常工作时，不会损坏变频器。只要接线正常，P-N 不会短路。c/ 自动适应中国电***点，300伏到460伏都能正常工作。彻底克服了其他品牌的一些缺点：电压设定过低损坏制动电阻；电压设设定过高会使电动机过电压磁饱和，控制精度下降和电机损耗加大。d/ 特有的噪声抑制技术，干扰最小。e/ 专业生产，精益求精，高度可靠。5，为什么要使用制动单元或回馈单元在交流变频调速系统中，经常会遇到变频器直流侧电压升高而不能正常工作的情况。这绝大部分都是由于电动机产生再生电能的原因。再生电能产生是由于电动机工作在发电状态-电机转速大于变频器输出同步转速。这部分能量必须要把他消耗掉，或回馈到电网，使变频器中间环节直流电压保持在正常范围，才能保证变频器正常工作。使用制动单元或回馈单元就是为了达到这一目的。制动单元工作时，变频器输出一个和负载力矩相反的制动力矩，使负载产生类似制动的效果，因此我们称之为制动单元。在大惯性负载，势能负载，电动机会被其他设备拖动的情况下，要保证变频器正常工作，一般都会需要制动单元。6，制动电压为什么选择690V-700V。制动单元的电压选择范围从630伏到800伏都有，用户怎么选择才是正确的呢？进口变频器的参数选择可以适应于不同电压范围，在中国使用时，必须按中国的电***点进行选择。制动电压选择基于两个标准：a/制动电压必须足够高，不能因为电网电压升高而使制动单元误动作。中国电网波动范围较大，在很多地方，夜间电压会超过交流450v/对应变频器直流电压为640vDC/安全的电压设定点必须在这个数值以上。如果我们按进口变频器标准把制动电压设定在630vDC/十有***会烧坏制动电阻。原因还在于电网电压，发达国家电网波动指标是+10% -15%，我国电网波动实际范围是+20%-20%。b/制动电压应该足够低，尽量使变频器工作在额定电压附近，对设备安全运行有最大保证。选择高的制动电压，虽然可以保证制动单元不会误动作，但是过高的电压对设备长期安全运行是有很大影响的。特别对于元器件电压等级选择较低的变频器，这种影响是明显的。同时，电压设设定过高会使电动机过电压磁饱和，控制精度下降和电机损耗加大。标准电网电压推荐制动电压适用地区实际电压波动交流220伏370vDC中国+20%，-20%交流380伏690-700vDC中国+20%，-20%交流440伏730-760vDC其他国家+10%，-15% *交流460伏760-790vDC其他国家+10%，-15% *变频器生产商设计电压指标为一般为 +10%，-15%。7，制动力矩计算要有足够的制动力矩才能产生需要的制动效果，制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳脱。制动力矩越大，制动能力越强，制动性能越好。但是，制动力矩要求越大，设备投资也会越大。制动力矩精确计算困难，一般进行估算就能满足工程要求。按100%制动力矩设计，可以满足90%以上的负载。对电梯，提升机，吊车，按100%开卷和卷起设备，120%计算离心机 100%需要急速停车的大惯性负载，可能需要120%的制动力矩普通惯性负载80%在极端的情况下，制动力矩可以设计为 150%。此时对制动单元和制动电阻都必须仔细核算，因为此时设备可能工作在极限状态。计算错误可能会损坏变频器本身。超过150%的力矩是没有必要的，因为超过这个数值，变频器本身也工作到了极限，没有增大的余地了。8/ 电阻自动单元的制动电流计算（按100%制动力矩计算）制动电流是指流过制动单元和制动电阻的直流电流。380伏标准交流电机：P-电机功率P(kw)k-回馈时的机械能转换效率一般取值k=0/7 (适用于绝大部分场合)V-制动单元直流工作点690-710v/ 一般可取值700vI-制动电流，单位为安培计算基准：电机再生电能必须完全被电阻完全吸收电机再生电能（瓦）=1000*P*k=电阻吸收功率（V*I）计算得到：I=P/制动电流安培数=电机千瓦数 即每千瓦电动机需要1安培制动电流就可以有100%制动力矩9，制动电阻计算和选择（按100%制动力矩计算） 电阻值大小间接决定了系统制动力矩的大小。制动力矩太小，变频器仍然会过电压跳脱。电阻功率选择是基于电阻能安全地长时间工作。电阻功率选择不够，就会温度过高而损坏。380伏标准交流电机：P-电机功率P(kw)k-回馈时的机械能转换效率一般取值k=0/7 (适用于绝大部分场合)V-制动单元直流工作点690-710v/ 一般可取值700vR-制动电阻等效电阻值，单位为欧姆Q-制动电阻额定耗散功率，单位为kws-制动电阻功耗安全系数，s=1/4Kc-制动频度，指再生过程占整个电动机工作过程的比例，这是一个估算值，要根据负载特点估算一般地Kc取值如下：电梯 Kc=10-15%油田磕头机 Kc=10-20%开卷和卷取 Kc=50-60% 最好按系统设计指标核算离心机 Kc=5-20%下放高度超过100米的吊车 Kc=20-40%偶然制动的负载 Kc=5%其他 Kc=10%电阻计算基准：电机再生电能必须被电阻完全吸收电机再生电能（瓦）=1000*P*k=电阻吸收功率（V*V/R）计算得到：制动电阻R=700/P （制动电阻值=700/电机千瓦数）电阻功率计算基准：电机再生电能必须能被电阻完全吸收并变为热能释放Q=P*k*Kc*s=P*0/7*Kc*1/4近似为Q=P*Kc因此得到：电阻功率Q=电动机功率P*制动频度Kc 10，制动单元安全极限流过制动单元的电流值为700/R这个电流不可以大于制动单元允许的最大电流11，制动电阻一定要选择无感电阻吗？市场上很多制动单元要求选择无感电阻，原因是制动单元没有设计缓冲回路或续流回路，电阻电感过大会损坏制动单元。但是，无感电阻比普通电阻贵许多。IPC 制动单元考虑得更全面，内部设计有缓冲回路或续流回路，因此对电阻没有特殊要求，可以使用任何一种普通电阻。给用户带来极大的方便。12，电阻发热量和电阻值的选择有关吗？只要系统能够正常工作，再生能量的大小是由整个系统特性及变频器参数决定，和制动电阻的值基本无关。当然，如果电阻值选取不当，变频器不能正常工作，情况会有不同。电阻功率Q=电动机功率P*制动频度Kc 13/ 回馈制动单元工作原理和特点回馈单元的工作原理是把变频器直流环节的电能，变换成一个和电网电源同步同相位的交流正弦波，把电能反馈回电网，再生利用。直流电压观测和电流运算IGBT PWM逆变发生 电网L-C滤波交流电压观测和同步发生14，制动单元或回馈单元的选择当制动频度在10%以下，或电机功率较小时，使用电阻耗能制动单元有利于节省投资。当系统制动频度超过15%时，或当电机功率较大时，使用电阻耗能制动单元费用也很高。同时运行过程消耗大量的电能。使用能量回馈制动单元有更好的经济效益。15，油田抽油机（磕头机）应用对于油田磕头机来说，变频改造的优点是显而易见的：161，配合井下状态，改变冲次，从而改变抽油的效率，162，柔性启动，把电机启动电流降低3-4倍，保护了电机和机械设备，163，最大力矩得到***，断托的可能性大大减小，164，可以几乎任意控制抽油速度，不必更换机械设备，但是，使用变频器后，许多用户发现不但不能节能，而且还耗用更多的电能，这是为什么呢？由于磕头机有两个工作状态：一个是电动机驱动机械设备运动，磕头机从电网吸收电能（电表正转）另是一个释放能量（机械势能，井下负压，平衡块势能），由机械设备带动电动机运动，是一个发电的过程（电表反转）。就是说，磕头机在相当一段时间内，要把势能变为电能回馈电网。在不使

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