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关于变频器的电气制动 2007-05-16 08:33 电气制动概况
众所周知变频器的电气制动方法有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动，其性能及特点如下所列：
制动方式 制动力矩 能量去路 效果 经济性 适用功率 适用场合及特点
能耗制动 ≤80%加强式达130-350% 消耗电阻上发热 浪费 差 50KW 一般要求的制动设备上制动力矩不平衡有冲击，有低速爬行可能
直流制动 80-100% 动能变电能产生制动力矩 浪费 差 50-100KW 要求平稳无冲击，停车精确，例针织、缝纫、起重、提升机、启动前先停车，例大型风机 回馈（再生）制动 80-150% 动能变电能回馈电网 回收 好 >100KW 适用离心机、清洗机等尤其高低速交叉,正反转交替高速与低速差值很大，并可四象限运转
I、能耗制动
1、制动概况
从高速到低速（零速）----这时电气的频率变化很快，但电动机的转子带着负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就产生反电势E>U（端电压）电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来,但由于通常变频器是交—直---交主电力,AC/DC整流电路是不可逆的,因此无法回馈到电网上去，结果造成主电路电容器二端电压升高，称泵升电压，当超过设定上限值电压700V时，制动回路导通，这就是制动单元的工作过程，制动电阻流过电源，从而将动能变热能消耗,电压随之下降，待到设定下限值(680V)时即断.这种制动方法属不可控，制动力矩有波动，制动时间是可人为设定的.2、技术性能
制动方式 自动电压跟踪方式 反映时间 1ms以下有多种噪声 电网电压 300-460V，45-66Hz 动作电压 700V直流，误差2V 滞环电压 20V 制动力巨 通常130% ,最大150% 保护 过热，过电流，短路 滤波器 有噪声滤波器 防护等级 IPOO
3、制动电阻计算方法: 制动力矩 制动电阻 92% R=780/电动机KW 100% R=700/电动机KW 110% R=650/电动机KW 120% R=600/电动机KW 注：①电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大;②不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件;③制动时间可人为选择;④小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电，应减少电阻值.4、电阻功率计算方法: 制动性质 电阻功率
一般负荷 W(Kw)=电阻KWΧ10℅
频繁制动（1分钟5次以上）W(Kw)=电阻KWΧ15℅ 长时间制动（每次4分钟以上）W(Kw)=电阻KWΧ20℅
5、制动电路: 对低压变频器来说其主电路模式几乎是统一的电压型，交--直--交电路，它由三相桥式整流，即AC/DC，滤波电路的电容器C1及C2，制动电路由晶体管T及电阻R8和二级管Z组成的主控电路，三相式逆变IGBT组成为DC/AC，6、驱动电路介绍
A大功率T：可用GTR或IGBT均可，其主要参数选择如下 击穿电压UCEO=1000V即可
集电极最大电流:按正常电压下，流经RB的电流二倍，即ICM≥2ΧUD/R 其它参数如放大倍数，开关时间等军无严格要求.B驱动电路—可用集成电路组成亦为可用分立元件组成图1，图中VD5-VD8上的电压将为GTR提供反向偏置，工作过程是，当光藕VL得到信号而导通时，则V1导通且饱和，V2随即导通V3截止，使GTR导通，既有制动电阻流经RB，当VL失去信号而截止时，V1截止，随即V2截止，V3导通，GTR因反向偏而截止，这样多次反复将动能变电能，消耗在制动电阻RB上，以发热方式损耗.C、工作信号的取出: 一般均取直流电压作信号图2。当UD超过限值（如700V）时，比较器的输出为“+”，则光藕VL输出信号电流，再推动驱动电路,实现能耗制动工作状态，当如UD如608V)下限值时,比较器的输出为“一”，则光藕VL输出无电流，这时驱动电路不工作，处于不制动工作状态 D、保护电路---电阻RB的标称功率比实际消耗的电功率小得多，因此电阻若通过电时间过长，必导致过热损坏，所以要有热保护，其方法有用热继电器，热敏电阻，温度开关等.7、主要应用场合能耗制动的不足，是在制动过程中，随着电动机转速的下降，拖动系统动能也在减少，于是电动机的再生能力和制动转矩也在减少，所以在惯性较大的拖动系统中，常会出现在低速时停不住，而产生“爬行”现象，从而影响停车时间的延长或停位的准确性.仅适用一般负载的停车，但有较大能量损耗，停位不准确，然而电路简单，价格较低.II、直流制动（又称DC制动）:
1、直流制动概况
在步电动机定子加直流电压，此时变频器的输出频率为零，这时定子产生静止的恒定磁场，转动着的转子切割此磁场产生制动力矩，迫使电动机转子较快的停止，这样电动机存诸的动能换成电能消耗于步电动机的转子电路中.2、主要应用场合A、需要准确停车的场合B、用语阻止起动电动机由于外因引起的不规则自动旋转，例：风机，由于风管的拨风造成压差，而迫使风叶的自由旋转，甚至可能反转，故起动变频器前，先要保证拖动系统从零速开始起动，即先实施直流制动，到领速后方可起动的条件，尤其对中大型风机更为严重必要。
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