变频器为什么要制动电阻，变频器为什么使用制动电阻

很多朋友对变频器为什么要制动电阻，变频器为什么使用制动电阻不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

在变频调速系统中，电机的减速和停机是通过逐渐降低频率来实现的。在频率降低的瞬间，电机的同步转速相应降低，由于机械惯性，电机的转子转速不变。改变。当同步转速小于转子转速时，转子电流相位变化近180度，电机由电动状态转入发电状态；

同时，电机轴上的扭矩变成制动扭矩，使电机转速迅速下降，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至直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥反馈到电网，只能被逆变器本身的电容吸收，尽管其他部分会消耗电能，

但电容器仍有短暂的电荷积累，形成“泵电压”，使直流电压升高。过高的直流电压会损坏设备的所有部件。因此，在机械惯量比较大的系统中，如电梯、数控机床、提升机等，都需要制动电阻。

利用率

制动电阻利用率规定了制动电阻的利用效率，避免制动电阻因过热而损坏，影响制动单元的制动效果。制动电阻的使用率设置得越低，电阻发热越小，电阻消耗的能量越少，制动效果越差。同时，制动单元的容量也

未充分利用。从理论上讲，当制动电阻的利用率为100%时，制动单元的容量得到充分利用，制动效果也最明显。但这样需要制动电阻功率成本较大，用户应综合考虑。

在制动电阻阻值和功率已确定的前提下，对于减速缓慢的大惯性负载，选择较低的电阻利用率会取得较好的效果。对于需要快速停止的负载，建议选择较大的制动电阻利用率。

非重复制动

所谓不重复制动是指拖动系统在相当长的时间内只有一次减速制动过程，因此制动电阻在这段时间内只消耗一次能量，制动电阻的功率可以得到进一步提高。减少，减少的程度取决于制动电阻的抗冲击能力和单次减速制动的动作时间。

重复制动

有些机械需要反复制动，如起重机械、龙门刨床等，在反复制动且制动时间较短的情况下，制动电阻的选定功率P与制动占空比有关（每次制动的比值tb/制动时间tb与两次制动之间的时间间隔tc)具有近似线性关系。制动占空比越小，制动电阻功率降额范围越大（P选择/P值越小）。

变频器什么情况下需要加装制动电阻？变频器设有制动电阻，主要是通过制动电阻消耗直流母线电容器上的部分能量，避免电容器电压过高。理论上，如果电容器储存了大量的能量，就可以释放出来来驱动电机，避免能量浪费。然而，电容器的容量是有限的，电容器的耐压也是有限的。当母线电容的电压足够高时，可能会损坏。电容，有的可能会损坏IGBT，所以要及时通过制动电阻泄电。这种释放就白白浪费了，也没办法。

母线电容为缓冲区，容量有限

三相交流电完全整流后，接入电容器。满载运行时，母线正常电压约为1.35倍，380*1.35=513伏。当然，这个电压会实时波动，但最低不能低于480伏，否则会欠费。压力报警保护。母线电容一般由两组450V电解电容串联而成，理论耐压为900V。如果母线电压超过这个值，电容就会直接爆炸，所以母线电压无论如何也达不到900V这么高的电压。

事实上，三相380伏输入IGBT的耐压值为1200伏，往往要求工作在800伏以内。考虑到如果电压上升，就会出现惯性问题，就是你会让制动电阻立即工作。母线电压不会很快下降，所以很多变频器都设计在700伏左右通过制动单元启动制动电阻，以降低母线电压，避免继续冲上来。

因此，制动电阻设计的核心是考虑电容和IGBT模块的耐压，防止这两个重要部件被母线高压损坏。如果这两类元件损坏，逆变器将无法正常工作。

快速停止需要制动电阻，瞬时加速也需要制动电阻。

变频器母线电压会变高的原因是，很多情况下变频器使电机工作在电子制动状态，使IGBT经过一定的导通时序，电机的大电感电流无法通过。突变，瞬间产生高电压给总线电容充电。这时，让电机快速减速。如果没有制动电阻及时消耗母线能量，母线电压将持续升高，威胁逆变器的安全。

如果负载不是很大，又没有快速停止的要求，此时就不需要使用制动电阻。即使安装了制动电阻，也不会触发制动单元的工作阈值电压，制动电阻不会投入工作。

除了重载减速外，还需要增加制动电阻和制动单元才能快速制动。事实上，如果比较重且启动时间很快，也需要制动单元和制动电阻来配合启动。以前我曾尝试过用变频器来驱动专用冲床，要求将变频器的加速时间设计为0.1秒。此时满负荷启动。虽然负载不是很重，但由于加速时间太短，此时的母线电压波动非常剧烈，会出现过压或过流。后来增加了外部制动单元和制动电阻，变频器才可以正常工作。分析一下，是因为启动时间太短，母线电容的电压瞬间被放空，整流器瞬间大电流充电，导致母线电压突然升高，所以母线电压波动过大，可能瞬间超过电压。 700伏，加上制动电阻，可以及时消除这种波动的高压，让逆变器处于正常工作状态。

还有一种特殊情况，就是矢量控制的场合，电机的转矩与速度方向相反，或者是零速工作，100%转矩输出的场合。扭矩控制要求电机作为发电机工作，持续的电流将反向充电到母线电容器中。通过制动电阻，可以及时消耗能量，保持母线电压平衡稳定。

很多小型变频器，如3.7KW，往往内置制动单元和制动电阻，这应该是由于母线电容减少所致，小功率电阻和制动单元没那么贵。

以上知识分享希望能够帮助到大家！