中央制动柜及其配件说明

1.概述

说明

组件和接口的布局以及布线请见随附用户DVD光盘中的布置图或电路图

当电动机处于再生运行状态并无法将再生电能反馈到电网时，位于传动组中心位置的中央制动柜可对直流母线的电压进行限制。当在再生运行中直流母线的电压超过了极限值，则会接通外部制动电阻器，以限制直流母线电压的进一步升高。再生电能此时会转化成热能耗散掉。通过安装在变频调速柜中的制动模块来接通制动电阻。

中央制动柜可以在选件L61/L62或L64/L65之间进行选择，尤其是在需要高制动功率的传动组中。

中央制动柜是完全独立地运行，只需与直流母线进行连接。无需外部控制电压。

中央制动柜中的电容模块作为直流母线电容的扩展，用于制动模块的安全工作。

由于内部集成了风扇，中央制动柜也适用于持续大功率运行。

中央制动柜配有符合额定功率的制动电阻器。

对于其它的应用情况，西门子可根据用户的要求提供适合的制动电阻器。

警告

风扇的开/关由温度控制。这样可避免风扇不必要的运行

风扇可以自行起动

制动单元集成了一个温度监视器。标配了一个冷却风扇。风扇的接通和关闭由温度监视器进行控制，这样可避免风扇连续运转。环境温度为0～40℃时允许额定功率运行。在较高温度40～50℃之间运行时，必须根据以下公式来考虑功率降容：

P=[1-0.025×（T-40℃）]×P_rated

安装海拔可高达2000m。但在大于1000m的高度上运行时，必须考虑功率降容，每升高100m，功率降低1.5%。

除温度监视功能外，制动单元还采取了其它保护措施，如过电流保护和过载保护。

制动单元还配备了故障状态指示LED灯和故障信号输出。制动单元可通过输入一个外部控制信号来关断（停止工作）。

中央制动柜可提供以下电压和功率，见表5-8。

表5-8 中央制动柜的可选功率

中央制动柜能够应用在各种供电电网（TN、TT及IT）。其响应阈值（即中央制动柜开始导通时的直流电压）可通过制动单元中的一个开关来选择，与现场的要求相适应。出厂默认的是S2拨码开关的1位置，是高阈值。

2.连接示例

中央制动柜的连接示例如图5-17所示。

图5-17 中央制动柜的连接示例

3.配置

中央制动柜标配为400mm宽的机柜。中央制动柜与上述的直流母线连接时应使用熔断器。

中央制动柜中包含：

1）制动模块；

2）电容模块；

3）与熔断器的AC 230V连接；

4）保护罩；

5）制动电阻连接。

说明

中央制动柜的构造示例以图示的方式说明了出厂时各组件的布局。它展示了变频调速柜最全面的构造，包括所有可订购的选件。

组件在各具体应用中的准确位置请见随附用户DVD光盘上的布置图（AO）。

中央制动柜的接口一览如图5-18所示。

图5-18 中央制动柜的接口一览

4.X2控制端子

端子排X2控制端子见表5-9。

表5-9 端子排X2控制端子

1）NO：常开触点，NC：常闭触点，COM：公共端。

5.X5制动电阻连接

端子排X5制动电阻见表5-10。

表5-10 端子排X5制动电阻

6.S1复位键

复位键S1见表5-11。

表5-11 复位键S1

7.S2阈值开关

阈值开关S2见表5-12。

表5-12 阈值开关S2

在表5-13中给出了用于激活制动模块的响应阈值以及制动时激活的直流母线电压。

警告(www.xing528.com)

阈值开关只允许在断电状态下和直流母线电容器放电之后才能进行切换

表5-13 制动模块的响应阈值

8.S3制动电阻监控

制动电阻监控S3见表5-14。

表5-14 制动电阻监控S3

监控有效时，会对设置在电位计“PD”上的制动电阻接通比（接通时间与断开时间的比率）进行电子测定。

当超过所设置的接通比时，将激活LED“MUL-过载报告”并会同时触发端子-X2：4/5，6上的总故障报告。故障报告会使上一级控制系统及时执行停机，以避免损坏所连接的制动电阻。

小心

该监控只基于在电位计PD上所设置的接通比，不会对制动电阻的实际温度进行监控

9.PD制动电阻接通比

通过电位计PD设置制动电阻的接通比（接通时间与断开时间的比率）。只有在通过开关S3激活时，才会对相关设置进行测定。

在电位计PD上可设置的接通比如图5-19所示。出厂设置为“40%”。

PD设置与制动类型见表5-15。

图5-19 接通比的设置

表5-15 PD设置与制动类型

中央制动柜既可以用于偶尔制动的场合，也可用于连续制动运行。图5-20为中央制动柜允许的制动功率和负载周期。

图5-20 中央制动柜允许的制动功率和负载周期

在标准负载周期中，当工作电压选择开关拨在上部，即选择了高阈值下运行时，将得到以下额定功率输出，见表5-16。

表5-16 中央制动柜的制动功率

制动功率的计算和S120装机装柜型制动单元一样，但是需要注意：

S120装机装柜型制动单元和中央制动柜以及中央制动柜和与其相匹配的制动电阻的负载周期不一致，计算的时候要注意。

10.制动单元在直流母线中的位置

必须将制动单元直接连接在直流母线上最大功率的逆变器旁，最好能靠近整流单元。通过并联运行来增加制动功率时，不允许将几个制动单元紧靠在一起安装，必须确保将功率较大的逆变柜安装在两个制动单元之间。

如果需要进行长时制动，应避免将制动单元直接安装在具有较小内部直流电容的小逆变器旁边，因为在制动过程中所产生的直流电流可能会使小逆变器的直流电容和制动单元本身的直流电容超负载。这样的情况会造成这些单元的寿命显著缩短。

尤其要注意确保位于制动单元旁边的逆变柜上的直流侧开关（选件37）不能与直流母线长期断开。这种断开只允许短时间存在，例如，在进行维护和维修时。如果需要较长时间的断开，则应将制动单元从直流母线上拆除。

11.直流母线熔断器

每个制动柜都有一个直流电路熔断器。它们位于制动单元与直流母线之间的连接母线中。

12.中央制动柜的并联

为了提高制动功率而对中央制动柜进行并联，应遵循以下前提：

1）只允许并联相同功率的中央制动柜。

2）每个中央制动柜上都应连接一个独立的制动电阻。

3）可能由公差导致的不对称负载分配会使并联的中央制动柜的总制动功率降低10%。

4）每条直流母线上中央制动柜的最大数量应根据功率的划分限制在4个以内。如需更多的数量，需根据具体情况对边界条件进行检查，原则上也是可能的。

13.制动电阻

驱动器回馈的能量由制动电阻转化为热量。制动电阻直接与制动单元相连。制动电阻必须安装在柜体的外面，而且不能放置在安装变频柜的房间里。这样就使得产生的热量不会留在变频柜附近，可帮助降低空调成本。安装在制动电阻器里的温控开关用于防止制动电阻发生过热。当超过了温度限值时，温控开关的隔离触点打开，打开温度为120℃，这相当于大约400℃的电阻表面温度。

根据制动单元（选件L61、L62、L64、L65）的不同选择，制动电阻须分别订购。防护等级为IP21。

提供有以下标准电阻器，见表5-17。

表5-17 中央制动柜和制动电阻器匹配表

制动单元能够处理的峰值制动功率，要高于标准制动电阻。

制动电阻的功率P_BR对应于制动单元的功率P₁₅₀。但此功率允许的负载循环周期为20min。

制动电阻器在设计上适用于偶尔工作。如果制动电阻器不足以满足特殊应用的需要，则必须另外设计一个适宜的制动电阻器。

制动电阻器的负载周期如图5-21所示。

为了监视位于制动电阻器温控开关的状态，需将温控开关的触点接至控制单元CU320-2或类似的控制装置上。或者用这个信号控制制动单元的输出，那就必须将此信号依照图5-17接至相应的控制点。为了不使制动电阻器过温损坏，必须注意以下几点：

1）不得超过制动功率。

2）打开电阻器上的温度开关时，必须确保：

图5-21 制动电阻的负载周期

①停止驱动器的能量回馈—将温度开关信号连接到变频器的“外部故障”通道中；

②只要制动电阻仍处于超温状态，就应采取控制措施以防止驱动器重新起动。

在中央制动柜与制动电阻器之间，最大允许电缆长度为300m。必须防止电缆发生短路和接地故障。必须将制动电阻器以独立部件的形式进行安装。不得在制动电阻器的上面或上方放置物体。制动电阻器的每一侧需要200mm的通风空间。制动电阻器与易燃材料之间必须保持足够距离。还要确保安装的位置能够将制动电阻器生成的热量散失。不要将制动电阻器装置安装在靠近火焰探测器的位置，因为探测器可能会因制动电阻器发出的热量而产生响应。当制动电阻器在露天安装时，必须要确保采取防水措施，因为在此情况下，IP21的防护等级不能够保护电阻器。