变频器制动接线图，变频器的制动方式及电路原理图

很多朋友对变频器制动接线图，变频器的制动方式及电路原理图不是很了解，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。

通常情况下，制动是指电机在运行过程中由于故障保护或人为主动停止时所采取的技术措施，但这里讨论的是变频器驱动电机停止时的各种技术方案。一、逆变器的再生制动

电压型交流DC交通变频器对三相交流电源进行不可控桥式整流，然后通过电解电容滤波。最后，无源逆变器向电机输出频率可调的交流电。当这种通用变频器用于矿井提升机、轧机、大型龙门刨床、提升机和机床主轴驱动系统时，由于要求电机在四个象限运行，当电机减速、制动或放下有潜在负载的重物时，电机可能处于再生发电状态。

当变频器输出频率降低时，电机的同步转速降低，由于机械惯性的作用，同步转速可能降低到小于转子转速，电机将从电动状态变为发电状态。从图1可以看出，电机M产生的再生电能，经过与V1 ~ V6并联的续流二极管全波整流后，反馈到DC电路，使电容C1和C2两端的电压上升，形成“泵浦电压”。

过高的泵电压可能会损坏开关设备、电解电容器甚至电机的绝缘。为了使系统在发电制动状态下正常工作，必须采用合适的制动方式。

1、能耗式这种制动方式是在变频器的DC回路中并联制动单元和制动电阻，通过检测DC总线上的电压来控制制动单元功率管的导通或关断，从而实现制动电阻的通断，如图2所示，其中虚线框为制动单元，DR为制动电阻。

当DC总线上的电压，即电容两端的电压达到或超过阈值电压(如700V)时，功率管导通，制动电阻DR接入电路，再生能量以热能的形式消耗在制动电阻上，从而阻止DC电压上升。因为不使用再生能源，所以属于耗能型。当DC总线上的电压低于阈值电压时，制动过程结束。

在图2中，虽然两个电容器C1和C2彼此并联，但是这些电阻器的电阻相对较大，范围从几十千欧姆到几十万欧姆，这与制动电阻器的电阻从几十欧姆到几十欧姆相比不是一个数量级。均衡电阻器不能释放再生电能。

2、并联DC总线吸收式适用于多电机驱动系统。在该系统中，每台电机配有一台变频器，所有变频器的逆变单元并联在一对公共DC母线上。在该系统中，一台或多台电机经常处于制动状态，处于制动状态的电机产生再生能量，由并联在DC母线上的处于电动状态的电机吸收。

如果不能完全吸收，则由一个普通的制动单元控制，使未完全吸收的再生能量消耗在制动电阻上。这样吸收利用了一部分可再生能源，具有一定的节能效益。

3、能量回馈能量回馈变频调速系统要求变频器电网侧的变换器可逆。当产生再生能量时，可逆变流器将再生能量反馈给电网，使再生能量得到充分利用。但是这种方法对电源的稳定性要求很高，逆变器本身的电路结构也比较复杂，价格也相应较高。二、逆变器的电容反馈制动

以上介绍了通用变频器传动系统中再生能量的常见处理方法，即能耗制动法和能量回馈法。前者利用逆变器DC电路中设置的制动单元控制制动电阻吸收再生电能，称为能耗制动。这种方法的优点是结构简单，成本低，缺点是运行效率低，发热量大，恶化了逆变器的运行环境。后者能将再生电能反馈给电网，反馈电能的电压、频率和相位与电网相同。

其优点是工作效率高，可四象限运行。缺点是对电网的稳定性要求高，即只能应用于不易发生故障的稳定电网。此外，再生能源回馈电网时，会对电网造成谐波污染。同时，反馈制动的控制技术复杂，成本高。

这里介绍的电容回馈制动是在电阻制动的基础上，利用部分再生能量的控制方法。有很高的能源利用率。电容反馈制动的充电反馈回路由可逆晶闸管斩波器实现，其主电路如图3所示。

整流部分是由普通二极管D1 ~ D6组成的不可控整流桥电路。电解电容C1、C2为滤波元件；V11是由半导体元件组成的延时电子开关。逆变器上电瞬间关断，电容C1、C2充电到一定程度时导通，用于限制逆变器上电瞬间过大的充电浪涌电流。充电反馈回路由IGBT功率模块V1、V2、充电反馈电抗器L和法拉级大容量电解电容C组成；逆变器由IGBT功率模块V5 ~ V10组成。

控制回路实时监控输入交流电压和DC回路电压，并决定是否向V1发送充电信号。当变频调速系统的电机工作在发电运行状态时，输入的交流电压和相应的DC电压达到设定值(如AC380V和DC537V)。

DC537是AC380V输入电压经三相桥整流后的峰值电压。变频器驱动电机在电动状态下运行时，一般只达到平均值，低于DC537V)。控制回路关断V3，开启V1，发电状态下的再生能量给电解电容C充电，此时电抗器L和电解电容C分压，保证电解电容C工作在安全电压范围内。

当电容C上的电压达到设定值(例如DC370V)，系统仍处于发电状态时，控制电路导通V4，启动制动单元，通过制动电阻DR实现能耗制动，消耗多余的能量。

当电机在电动状态下运行时，控制电路通过检测电容C上的电压和DC回路电压来控制功率模块V3的开关频率和占空比，从而在电抗器L上形成一个瞬时的左正和右负电压，加上电容C上的电压，实现电容到DC回路的能量反馈过程，并控制反馈电流，保证DC回路电压不会出现过高的情况。

三、变频器的DC制动

所谓“DC制动”，一般是指当逆变器的输出频率已经降低到较低值，电机的转速已经降低到一定值时，逆变器向异步电机的定子绕组输出DC电压。

此时异步电机的定子绕组由于DC电流形成静磁场，旋转的转子切割静磁场产生制动力矩。此时电机处于能耗制动状态，将旋转转子储存的动能转化为电能，以热损耗的形式消耗在异步电机的转子电路中，从而使电机快速停机。在带DC制动的变频调速系统中，制动单元和制动电阻仍应连接到变频器的DC链路上。

要实现变频调速系统的DC制动，需要设置变频器的相关功能参数。

逆变器实施DC制动时，六个逆变管中有四个被阻断，如图4中V3、V5、V4、和标有“”的V2；开启V1和V6，从DC电源的正极经过开启的逆变管V1、电机的U端、电机的内部绕组、电机的V端、开启的逆变管V6、DC电源的负极形成DC通路，对电机实施DC制动。来源：电工学习网

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