变频器能耗制动的应用分析
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。
3、直流制动三个要素
A、直流制动电压值，实质是在设定制动转矩的大小，显然拖动系统惯性越大，UDB值该相应大些，一般直流电压在15-20%左右的变频器额定输出电压约为60-80V，有的用制动电流的百分值，当然额定值的，二者都可人为选择的。
B、直流制动时间TDB, 即是向定子绕组通入直流电流的时间，它应比实际需要的停机时间略长一些，亦可人为选择的。
C、直流制动起始频率fDB，当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关，若并无严格要求情况下，fDB尽可能设定得小一些。
D、制动全过程中可把高速段采用能耗制动，低速段采用直流制动，二者配合使用，这样既能快速成制动，又可准确停车，并防止低速爬行现象。
近年来，随着变频器本身功能的不断完善，交流调速技术有了长足的进步。如何在不同应用条件下充分开发变频器自身功能、有效的降低设备的改造成本已成为一个重要问题。与通常的控制方式相比，利用变频器直流制动功能实现交流拖动系统准确停车的设计方案省去了价值昂贵的变频器专用制动单元／制动电阻，有效降低了设备改造成本，工作稳定可靠、控制精度高。
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所
传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。
在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。
还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。
二、能耗制动
利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。
其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。
一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。
2. VVVF能耗制动的理论分析
通用变频器提供的制动方式主要有：能耗制动、再生制动、整流回馈等。在转动惯量较大的工况条件下，变频器厂家所建议采用的一般方式是外接制动电阻和制动单元的再生制动方式，某些情况下可以配合采用直流制动。这一设计思路基本为大多数目内用户所接受，并在实际使用中获得了较好的效果。但该方案需另外购买变频器厂家提供的专用制动单元／制动电阻，无形中增大了改造成本。
所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零，电机的转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。在电动机制动过程中，由于变频器输出频率逐渐降低，则定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电动机处于再生制动过程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中，为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，需串入专用制动单元／制动电阻。
目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。台达变频器属于不可控整流电压源型的变频器，其制动方式属于能耗制动和直流制动。能耗制动是台达变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式；直流制动则在电机运
转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以得到平稳的启动特性，或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以确保电机已准确停车。
在使用台达变频器的变频调速系统中，减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态（发电机状态），使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。在制动过程中，泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高，此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。本文所介绍的计算方法仅仅是供参考，具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。
36 变频器控制系统的制动单元及其应用 方涌奎1 屈敏娟 2 张支钢2 上海机床厂有限公司1（200093） 上海长机自动化有限公司 2（200093） 摘 要阐述了在变频器控制系统中，电动机制动所带来的问题。介绍了在变频器控制系统中，电动机的能耗制动、直流制动和回馈（再生）制动等几种方法和及其制动单元的基本原理与应用，最后以二个实例来说明制动单元的实际应用。 关键词变频器 控制系统 制动 制动单元 在日常工作中需要电动机迅速而准确的停车， 为此对电动机采取一定的制动方法来实现。但在变频器控制系统中采用同样的制动方法，由于变频器的结构而带来了一些问题，这一点必须加以重视。 1 变频器控制系统电动机制动所存在的问题 在变频器控制系统中经常遇到需要电动机制动的场合，如大惯量负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动中的同步控制及负载突变等。 当变频器给定频率的下降速度过快时，由于所拖动的电动机带有负载（机械装置），有较大的机械惯量而不能很快地下降，使电动机绕组切割旋转磁场的速度加快，绕组的电动势和电流增大，造成电动机侧的反电势E大于端电压U，电动机处于制动状态或发电状态，且有较强的制动转矩。这一能量的回馈将通过变频器的逆变环节中与大功率管并联的二极管流向变频器的直流供电环节。 对于通用变频器来说，其基本结构多是“整流+滤波+逆变”的“交-直-交”系统，其整流部分大多采用不可逆的桥式整流电路，因此无法将这能量回馈给主电路，结果就造成变频器直流供电环节中的电容器二端电压（通常称之泵升电压）升高。当回馈能量较大时，还会引起直流回路的过电压而发生变频器的过电压故障。这就是在变频器控制系统中，电动机制动所带来的新问题，必须加以注意。 2 变频器控制系统电动机制动的方法 2.1 能耗制动 对于变频器，如果输出频率降低，电动机转速 将跟随频率同样降低，这时会产生制动过程。由制动产生的功率将返回到变频器侧，这些功率以电阻发热形式消耗，因此该制动方法被称作“能耗制动”。 由于用发热来消耗返回的功率，需要在变频器侧安装制动电阻。为了提高制动能力，不能期望增加变频器的容量来解决问题。由于不可能无限制减小制动电阻值来增大制动电流值，可选用“制动单元+制动电阻”选件来提高变频器的制动能力。 2.2 直流制动 直流制动是在变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电动机停止以确保准确停车。 在一般的变频器中，大多都有直流制动的设置项目，用户只要对它作以下的设定即可。 选择是否启用直流制动功能； 根据实际需要设置直流制动的电流值； 设置直流制动的时间； 设置直流制动的开始频率，此值应根据负载对制动时间的要求来设定，一般应尽量设置得低一些。 2.3 回馈（再生）制动 在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做回馈（再生）制动。同样当用于提升类负载在下降的过程中，能量（势能）也要返回到变频器（或电源）侧进行制动。这种操作方法被称作“再生制动”，该方法也可应用于变频器制动。在实际中这种应用需要“能量回馈单元”选件。 3 制动单元的基本原理与应用 制动单元是变频器的配套附件设备。当变频器 万方数据
Title: How to calculate the braking energy 主题：怎样计算制动能量 Key Word: braking energy, braking unit, braking resistor 关键字：制动能量，制动单元，制动电阻 摘要：在使用变频器的能耗制动时，如何计算制动能量？ 关于变频器的制动能量的计算 当一台感应电机被机械驱动，并且有一台变频器给电机的出线端子提供某一电压的时候，它将作为一台发电机给变频器回馈能量。 通常，在交流电机和负载的减速阶段，储存的大部分能量将被电机转化为电能反馈到变频器。当一个高惯性负载突然减速时，会有过大的反馈能量不能被变频器的直流母线所吸收，导致直流母线上电压过高而跳闸。 由于变频器的直流侧电容只能吸收很小一部分的反馈能量，对于超过系统本身损耗的的制动力矩, 需提供一个动力制动电路来消除剩余能量。通过控制一个专用的制动控制电路控制的制动单元的工作/停止周期来防止直流母线上的电压过高。通过控制在发电过程中制动单元的工作/停止周期来防止直流电压超过最大值和直流侧电容的过度充电。许多变频器的固有特征是当输出频率小于基础频率时，为恒定V/F比值控制（力矩恒定）；当输出频率大于基础频率时，为恒电压控制（功率恒定）。因为其恒压变频特性，基础频率之上的再生功率是恒定的，但在基础频率之下，将逐渐衰减至在速度为零时功率为零。当停车时，系统固定损耗大多数情况为摩擦力使驱动系统停止. 当运行在基础频率之上任何速度，再生功率都为最大值且保持恒定，此时制动电阻器发挥最大功效。最大制动扭矩与在恒定电压下反比于电阻值的再生电流是一对函数关系。于是电阻值的选择决定了制动扭矩的大小。 电阻的额定功率取决于制动周期（制动时间和循环时间）和电阻的冷却。 出于安全的考虑，通常使用一个热继电器来单独保护电阻防止持续过载。这个热继电器应该控制切断变频器输入电源。 制动电阻的应用 通常情况下，当电源为380-460V时，变频器的直流母线电压最大值为800V，电阻，电缆，绝缘需
第1章习题得解答 1.什么叫变频器？变频调速有哪些应用？ 答：变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。 变频调速的应用主要有：①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60%；②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域；③在自动化系统中的应用。例如，化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础？ 答：变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱？ 答：计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何？答：①智能化；②专门化；③一体化；④环保化.
5.按工作原理变频器分为哪些类型？按用途变频器分为哪些类型？ 答：按工作原理变频器分为：交-交变频器和交-直-交变频器两大类。 按用途变频器分为：①通用变频器；②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？ 答：交-交变频器的主电路只有一个变换环节，即把恒压恒频（CVCF）的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源；而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型？ 答：按控制方式变频器分为：①V/f控型变频器；②转差频率控制变频器；③矢量控制变频器；④直接转矩控制变频器。 第3章习题解答 1.交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分？说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电。 2.不可控整流电路和可控整流电路的组成和原理有什么区别？ 答：不可控整流电路整流元件为二极管，不可控整流电路输出的直流电压不可调节；可控整流电路的整流元件为晶闸管，利用晶闸管的可控导电性可使输出的直流电压大小可
西门子变频器G120能耗制动简介 西门子变频器SINAMICS G120系列的核心是控制单元，用户通过设定控制单元上的参数来实现变频器的正常运行。用户可以通过操作面板来设定变频器的参数，而G120还为用户准备了一些系统附件，能让用户更好地对G120进行操作。本文下面对西门子变频器SINAMICS G120系列的能耗制动做一个简单介绍，供用户在调试时进行参考。 西门子变频器SINAMICS G120能耗制动 西门子变频器SINAMICS G120在电梯，起重机等应用场合下，电机在制动时会产生很大的制动能量，如果不能很快消耗掉这些再生能量，会导致变频器的直流母线电压升高，进而出现变频器报警。因此用户需要通过制动单元和制动电阻，来消耗G120变频器直流母线上多余的能量，方法如下： 1. 外置制动单元 西门子变频器SINAMICS G120，外型尺寸FSA~FSE的PM240-2和外型尺寸FSD~FSF的PM240功率单元集成了内置的制动单元。外置制动单元用于配合FSGX型的功率模块PM240，它的结构设计针对内置式安装，并通过功率模块的风扇进行冷却; 2. 制动电阻 西门子变频器SINAMICS G120的制动电源可以安装在功率模块PM240和PM240-2的侧面。和FSD~FSGX型功率模块PM240配套的制动电阻应该安装在开关柜或控制室外，这样可以使得发散出的热量能够远离功率模块附近;
3. 激活制动电阻 西门子变频器SINAMICS G120内置制动单元需要配置参数才能激活制动电阻，而外置制动单元不需要通过参数来激活制动电阻，但是参数可以影响制动能力。外置制动单元中的电子器件由直流母线供电，通过DIP开关可调节制动模块的响应阈值。 西门子变频器SINAMICS G120系列功能强大，操作简单，扩展性强，具有多种参数可供用户进行设定。通过合理的设定相关参数，西门子变频器G120和它的负载可以在正常的工作状态下运行，用户也可以通过面板来监视它的工作过程。 北京天拓四方科技有限公司
变频器的电气制动 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
交流调速装置中采用变频器能耗制动的分析研究 【摘要】本文分析了以变频器为主控单元的大型交流拖动系统制动过程的工作特性，给出了避免电动机发生再生制动过程而可单独采用用能耗制动的方法并进行了讨论。实践证明，该方案工作可靠、合理，有效的降低了改造成本。 关键词：变频器、能耗制动、特性 引言：近年来，随着变频调速的迅猛发展，交流调速技术有了长足的进步。目前，由交流异步电动机和变频器组成的交流拖动系统大有取代直流拖动系统之势。在不同工况的应用条件下， 如何充分开发变频器自身功能、有效的降低改造成本 本文以30KW交流异步电动机组成的炼钢转炉拖动系统为例，介绍了利用变频器直流制动功能实现大惯量交流拖动系统准确停车的设计方法，与一般方式相比，该方案不仅工作稳定可靠、控制精度高，而且省去了价值上万元的变频器专用制动单元/制动电阻，有效的降低了设备改造成本。截止到现在，按该模式改造的数套转炉系统已连续稳定运转近4年，提供了一种针对传统交、直流拖动系统，以节能降耗、提高自动化水平为主要目的、成熟的技改方案。 原系统的组成及主要存在的问题： 炼钢转炉是钢铁厂一种重要的生产设备，生产工艺对控制转炉转动的拖动系统的稳定性及停车定位精度要求较高。某钢厂的一台转炉原以30KW的交流异步电动机进行拖动，由齿轮减速箱实现减速，配合刨闸实现准确停车控制。工作时，系统均在低速段运行，能量损失较大。而且，整个炉体惯性较大，现场工作条件恶劣，启、停过程中减速箱的齿轮经常被撞坏，造成整个系统的瘫痪。如处理不及时，钢水凝固在炉中就会造成“蹲炉”的大故障，带来巨大的经济损失。由于条件限制，机械减速系统维修起来十分不便，而且停车定位控制精度较低，以上问题已成为阻碍生产进一步发展的“瓶颈”问题，厂家迫切要求解决这些问题。 改造方案中关键技术问题的讨论： 针对上述系统中存在的主要问题，我们提出：利用变频器对原有交流拖动系统进行改造。由于系统一直处于低速运行，而电动机转速与消耗能量间具有立方关系（即当电动机的转速下降为额定转速的n%时，电动机所消耗能量为原额定功率PN的PN*（n%）3,如当转速下降到80%的额定转速，则消耗功率仅为51.2%的额定功率）,所以利用变频器替代原有的机械调速系统后，不仅系统运行的稳定性大大提高了，而且在节能降耗上所取得的效益也将是十分显著的；同时摆脱了由机械减速系统所带来的大量维修工作。待解决的关键技术问题是如何保证并提高整个系统的停车定位精度。一般来说，通用变频器提供的制动方式主要有：能耗（直流）制动、再生制动（制动单元/制动电阻、整流回馈）等。几种
一、能耗制动 1.1、能耗制动概况 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。 1.2、技术参数 1.2.1、制动方式：自动电压跟踪方式； 1.2.2、反映时间：1ms以下有多种噪声； 1.2.3、电网电压：300-460V，45-66Hz； 1.2.4、动作电压：700V直流，误差2V； 1.2.5、滞环电压：20V； 1.2.6、制动力矩：通常130%，最大150%； 1.2.7、保护：过热，过电流，短路； 1.2.8、滤波器：有噪声滤波器； 1.2.9、防护等级：IPOO； （注：通常这类制动器方式是不需要另外控制，是制动单元自动完成，其制动触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以直接调整，可以通过变频器的减速时间间接控制。） 1.3、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
变频器几个重要参数的设定: 1 V/f类型的选择 V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。最高频率是变频器-电动机系统可以运行的最高频率。由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电定电压设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的V/f类型图和负载的特点，选择其中的一种类型。我们根据电机的实际情况和实际要求，最高频率设定为，基本频率设定为工频50Hz。负载类型：50Hz以下为恒转矩负载，50~为恒功率负载。 2 如何调整启动转矩调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产启动的要求。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂.在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持V/f为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。可是，漏阻抗的影响不仅与频率有关，还和电机电流的大小有关，准确补偿是很困难的。近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器，但所需计算量大，硬件、软件都较复杂，因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。针对我们所使用的变频器，转矩提升量设定为1 %~5%之间比较合适。 3 如何设定加、减速时间电机的运行方程式：式中：Tt为电磁转矩；T1为负载转矩电机加速度dw/dt取决于加速转矩（Tt,T1），而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间；另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。我们将加速时间设定为15s,减速时间设定为5s。 4 频率跨跳 V/f控制的变频器驱动异步电机时，在某些频率段。电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动量较小时更为严重。因此变通变频器均备有频率跨跳功能，用户可以根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳点宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。 5 过负载率设置该设置用于变频器和电动机过负载保护。当变频器的输出电流大于过负载率设置值和电动机额定电流确定的OL设定值时，变频器则以反时限特性进行过负载保护（OL），过负载保护动作时变频器停止输出。 6 电机参数的输入变频器的参数输入项目中有一些是电机基本参数的输入，如电机的功率、额定电压、额定电流、额定转速、极数等。这些参数的输入非常重要，将直接影响变频器中一些保护功能的正常发挥，一定要根据电机的实际参数正确输入，以确保变频器的正常使用 变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。由于参数设定不当，不能满足生产的需要，导致起动、制动的失败，或工作时常跳闸，严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。变频器的品种不同，参数量亦不同。一般单一功能控制的变频器约50-60个参数值，多功能控制的变频器
变频器电气制动办法探索 直流制动的要素 (1)直流制动电压值:与制动转矩成正比关系。拖动系统惯性越大，电压值越大。一般控制在直流电压在15～20%左右，变频器额定输出电压约为60～80V，这些可人为选择。(2)直流制动时间，即是向定子绕组通入直流电流的时间，它应比实际需要的停机时间略长一些，亦可人为选择。(3)直流制动起始频率，当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关，若并无严格要求情况下，制动起始频率尽可能设定得小一些。由以上可以看出，制动全过程中可把高速段采用能耗制动，低速段采用直流制动，二者配合使用，这样既能快速制动，又可准确停车。 制动原理当电动机工作在电动状态时，整流控制单元产生高频脉冲控制整流侧的IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的高次谐波。此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机。当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。 再生制动产生的影响及对策由于变频器整流以及逆变电路中使用了半导体开关元器件，在输入输出电压和电流中存在高次谐波成分，尤其是反馈过程中，把高次谐波反馈到供电线路，给电网带来不同程度的影响，引起电网电源波形畸变。为了消除对电网的影响，可以采取以下措施:(1)插入电抗器。在变频器的整流侧插入直流电抗器或在输入端插入交流电抗器(如图2)，这样可以减少脉冲状的电流波形的峰值，改善电流波形。(2)插入滤波器。滤波器分为LC滤波器和有源滤波器两种。LC滤波器是被动滤波器，由电抗和电容组成对高次谐波的共振电路，从而达到吸收高次谐波的目的。有源滤波器的工作原理是通过对电流中的高次谐波成分进行检测，并根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反电位的电流，以此减少高次谐波。
变频器回馈制动 变频器回馈制动，又称再生制动。 一、回馈制动概况： 当电动机功率较大（≥100KW以上），设备转动惯性GD2较大，且是反复短时连续工作制从高速到低速的降速幅度较大，且制动时间亦较短，在这样使用过程中，为减少制动过程的能量损耗，将动能变为电能回馈到电网去，以达到节能功效，只要使用能量回馈制动装置就可。 二、回馈制动条件： A、电动机从高速fH到低速fL减速过程时，频率可突减，但因电动机的机械惯性影响使转差S，电动机处于发电状态，这时的反电势E>U （端电压）。 B、从电动机在某一个fN运行,需要停车至fN=0,在这个过程电动机同样出现发电运行状态,这进反动势E>U端电压. C、位能(或势能)负载,如起重机吊了重物下降时,出现实际转速n>n0同步转速,这时也出现电动机发电运行状态,当然E>U是必然的. 三、回馈制动原理： 众所周知,一般通用变压器其桥式整流电路是三相不可控的即 AC/DC,因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递,一种最有效的办法是采用有源逆变技术见图6, 即将再生电能逆变为与电网同频率,同相位的交流电回送电网见图7,从而实现制动,从图7可知它采用了电流追踪型PWM整流器组成方式,这样应容易实现功率的双向流动,且具有很快的动态响应速度,同时这样的拓补结构使得我们能够完全能够完全控制交流电侧和直流侧之间的无功和有功的交换,且效率可高达97%,经济效益较大,热损耗为能耗制动的1%,现时不污染电网,所以特别适用于需要
频繁制动的场合,电动机的功率亦较大,这时节电效果明显,按运行的工况条件不同平均约有20%的省电效果. 四、技术性能: 制动方式双向自动电压跟踪控制方式 反应时间 1ms以下,有多重噪声过滤 允许电网电压 300-460VAC 45-66Hz 动作电压 700V DC 误差2V 滞环电压 20V 制动力矩 150% 回馈方式正弦波电流方式 电流畸度 5%以下 内置电抗器有 内置噪声滤波有 设计工作制长期 保护过热过电流短路 防护等级 IP00 五、回馈制动特点: D、可广泛应用于PWM交流传动的能量回馈制动场合的节能运行需要. E、回馈效率高可达97%,热损小,仅为能耗制动的1%.
变频器制动电阻的作用 当变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候，一般都是采用能耗制动的方式来实现的，就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。当供电停止后，变频器的逆变电路就反向导通，把这些剩余电能反馈到变频器的直流母线上来，直流母线上的电压会因此而升高，当升高到一定值的时候，变频器的制动电阻就投入运行，使这部分电能通过电阻发热的方式消耗掉，同时维持直流母线上的电压为一个正常值。 我现在用的是一个mm440的变频器，外界了一个制动电阻，我不知道设置那个参数可以切换到制动电阻制动，即制动电阻起作用！问题补充：我是想知道设置那个参数，可以让我的变频器在需要时起作用。还是默认的参数就可以啊？ 要想使制动电阻工作，要满足以下几个条件：1、直流制动没有使能。P1230=0默认，P1233=0默认。2、复合制动没有使能。P1236=0默认。3、动力制动必须使能。也就是P1237>0。例如P1237=4(50%) 4、不使用最大直流电压控制器，P1240=0或2。主要是减速出现过压，首先最大电压控制器工作，制动电阻还没到门限，不会工作。通过以上设置，(如果你是380V 设定)制动电阻在默认直流电压达到或超过605V时动作。 变频器带负载直接断电对变频器有什么不良影响吗？这样的话是不是制动电阻就不起作用了。 原则上是没有影响的。但如果频繁的上电，电容的充电电阻就会频繁的受到冲击，网侧整流如果结构是带晶闸管软上电的问题就不大了。但不管什么结构，上电的冲击都是有的（主回路，控制回路等）。 第二个问题，有点复杂，要定量分析。有的变频器是有网侧电源判断电路的，当网侧电源断电后，变频器会开始自由停车（或并且给出报警信号）。有的是根据直流总线电压来推断的，控制电压也来自于直流总线，如果网侧断电前变频器已经开始减速停车，且负载有足够的转动惯量，已经开始把能量回馈给变频器，就会在断电后仍然有足够的直流总线电压，控制电源仍然存在，制动回路仍然会工作（适用再生制动，注意，直流制动是没有能力回馈的），把负载的能力回馈到制动电阻上，当回馈的能量不足以保持直流总线电压时，控制回路掉电，变频器进入自由停车状态。也就是说网侧电源掉电后，变频器仍然会保持制动力矩一段
在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，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到直流电路。由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动. 能耗制动的工作方式 能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。 制动单元 制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。 制动电阻 制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。 制动过程 能耗制动的过程如下： 能耗制动的过程如下：A、当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高；B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻；C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低；D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过；E、采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。制动单元与制动电阻的选配 A、首先估算出制动转矩 =（(电机转动惯量+电机负载测折算到电机测的转动惯量）*（制动前速度-制动后速度））/375*减速时间-负载转矩 一般情况下，在进行电机制动时，电机内部存在一定的损耗，约为额定转矩的18%-22%左右，因此计算出的结果在小于此范围的话就无需接制动装置； B、接着计算制动电阻的阻值 =制动元件动作电压值的平方/（0.1047*(制动转矩-20%电机额定转矩）*制动前电
、能耗制动 1.1 、能耗制动概况 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 , 但由于变频器是 交一直一交 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 。 1.2 、技术参数 自动电压跟踪方式； 1ms 以下有多种噪声； 300-460V ， 45-66Hz ； 700V 直流，误差2V ； 20V ； 通常 130%，最大 150%； 护： 过热，过电流，短路； 1.2.8 、滤波器：有噪声滤波器； 1.2.9 、防护等级： IPOO ； （注：通常这类制动器方式是不需要另外控制，是制动单元自动完成，其制动 触发电压有的厂家的产品可以通过设置电网电压来设置。制动时间往往不可以 直接调整，可以通过变频器的减速时间间接控制。） 1.3 、制动电阻计算方法 制动力矩 92% 100% 110% 120% 制动电阻 R=780/电动机KW R=700/电动机KW R=650/电动机KW 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1.2.1 、制动方式 1.2.2 、反映时间 1.2.3 、电网电压 1.2.4 、动作电压 1.2.5 、滞环电压 1.2.6 、制动力矩 1.2.7 、保
变频器回馈制动原理、算法及其特点 为了提高节电效果，减少制动过程的能量损耗，将减速能量回收反馈到电网去，达到节能功效时，它也是必须采用的。目前国内各地由于经济高速发展而纷纷闹电荒的时候，推广和应用回馈制动器，具有重要的节能意义。所以加快国内相关产品的研发和生产具有重大的现实意义。 1引言 目前，交流变频调速系统广泛采用简单的能耗制动，存在浪费电能、电阻发热严重，快速制动性差等缺点。而在异步电动机频繁制动时，采用回馈制动是一种非常有效的节能方法，并且避免在制动时对环境及设备的破坏。在电力机车、采油等行业中取得令人满意的效果。在新型电力电子器件不断出现、性价比不断提高，人们节能降耗意识提高的的情况下有着广泛的应用前景。 能量回馈制动装置特别适用于电动机功率较大，如大于等于100kw以上，设备的转动惯量gd2较大，属反复短时连续工作制，从高速到低速的减速降幅较大，制动时间又短，又要强力制动的场合。为了提高节电效果，减少制动过程的能量损耗，将减速能量回收反馈到电网去，达到节能功效时，它也是必须采用的。 2回馈制动原理 在变频调速系统中，电动机的降速和停车是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转子转速未变，它的转速变化是有一定时间滞后的，这时会出现实际转速大于给定转速，从而产生电动机反电动势e高于变频器直流端电压u的情况,即e>u。这时电动机就变成发电机，非但不要电网供电，反而能向电网送电，这样既有良好的制动效果，又将动能转变化为电能，向电网送电而达到回收能量的效果，一举两得。当然必须有一套能量回馈装置单元，进行自动的控制，才能做到，其原理框图如图1所示。另外，能量回馈电路还应包括交流、直流电抗器、阻容吸收器、电子开关器等。 变频器回馈制动电路原理框图 众所周知，一般通用变频器其桥式整流电路是三相不可控的，因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递，解决这个问题的最有效方法是采用有源逆变技术，整流器部分采用可逆整流器，又叫网侧变流器。通过对网侧变流器的控制将再生电能逆变为与电网同频率电网同频率、同相位的交流电回馈电网，从而实现制动。以前有源逆变单元主要采用晶闸管电路，这种电路只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），变流器才能安全地进行回馈运行。这种电路只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），变流器才能安全地进行回馈运行。因为在发电制动运行时，电网电压制动时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。另外，本方式在深控时，功率因数低、谐波含量高、换相重叠将引起电网电压波形畸变。同时控制复杂，成本较高。随着全控型器件的实用化，人们又研究出斩控式可逆变流器，采用pwm控制方式。这样网侧变
第1章习题得解答 1.什么叫变频器变频调速有哪些应用 答：变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。 变频调速的应用主要有：①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60%；②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域；③在自动化系统中的应用。例如，化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础 答：变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱 答：计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何答：①智能化；②专门化；③一体化；④环保化. 5.按工作原理变频器分为哪些类型按用途变频器分为哪些类型 答：按工作原理变频器分为：交-交变频器和交-直-交变频器两大类。
按用途变频器分为：①通用变频器；②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别 答：交-交变频器的主电路只有一个变换环节，即把恒压恒频（CVCF）的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源；而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型 答：按控制方式变频器分为：①V/f控型变频器；②转差频率控制变频器；③矢量控制变频器；④直接转矩控制变频器。 第3章习题解答 1.交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电。 2.不可控整流电路和可控整流电路的组成和原理有什么区别 答：不可控整流电路整流元件为二极管，不可控整流电路输出的直流电压不可调节；可控整流电路的整流元件为晶闸管，利用晶闸管的可控导电性可使输出的直流电压大小可以调节。 3.中间电路有哪几种形式说明各形式的功能。 答：中间电路有滤波电路和制动电路两种形式。滤波电路是利用电容或电感的储能特性，将整流电路输出的直流电压或电流减少谐波分量趋于稳定；而制动电路一般由制动单元和制动电阻组成，可将电动机的再生能量返送电网或消耗掉，并产生制动作用，使电动机快速停车。
一反接制动 1.1反接制动是将正在运行的电动机电源相序突然反接，使旋转磁场的旋转方向同转子 实际旋转方向相反，此时的电磁转矩起到制动转矩的作用。 1.2应用场合：在一些设备要求迅速停机静止，避免停机后转子的旋转惯性造成误差的场合。 1.3反接制动时的制动电流很大，为限制此电流必须接入制动电阻(可在其中二相接制动电阻)。 二机械制动 只有机械制动器才能保证停电的时候重物不掉下来.电器制动只要一停电就失效了. 三能耗制动 所谓能耗制动，即在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用已达到制动的目的；所以这里还有一个直流制动变压器提供直流，一般为20几伏。 电机在快速停车过程中，由于惯性作用，会产生大量的再生电能，如果不及时消耗掉这部分再生电能，就会直接作用于变频器的直流电路部分，轻者，变频器会报故障，重者，则会损害变频器；制动电阻的出现，很好的解决了这个问题，保护变频器不受电机再生电能的危害； 制动电阻的选件主要包括两个参数，一个是电阻值，UDC/R平方>Pmax(制动电阻最大功率)。这个是对阻值的要求。还有一个是电阻器的热损耗容量，其值要大于电机在400S内产生的能量。就主要是这两个值来选件。 在ACS800中，我们有制动斩波器和过压控制器两个途径来处理制动惯性产生的高压。制动斩波器是可选件，就涉及选件类型，同时需要在变频器中
关闭过压控制的功能。而如果在变频器中使用了过压控制功能（通过降低制动转矩来实现降低直流母排的过压），则不需要制动斩波器来配合。 能耗制动的应用场合 优点：对电网无污染，相对于机械制动来说优势很明显 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 四回馈制动 4.1共用直流母线回馈制动 共用直流母线回馈制动方式的原理是：电动机A的再生能量反馈到公共的直流母线上，再通过电动机B消耗其再生能量；共用直流母线回馈制动方式可分为共用直流均衡母线回馈制动和共用直流回路母线回馈制动两种方式； 4.1.1、共用直流均衡母线回馈制动 共用直流均衡母线回馈制动方式是利用连接模块连到直流回路母线上。连接模块中包括电抗器、熔断器和接触器，它必须根据具体情况单独设计。每台变频器具有相对的独立性，按需要可接入或切离直流母线。 4.1.2、共用直流回路母线回馈制动 共用直流回路母线回馈制动方式是仅将逆变器部分连接到一个公共的直流母线上。
变频器直流制动 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
变频器直流制动 如上图所示。图中DR是制动电阻，V是制动单元。制动单元是一个控制开关，当直流电路的电压UD增高到一定限值时，开关接通，将制动电阻并联到电容器C两端，泄放电容器上存储的过多电荷。其控制原理如下图虚线框内电路所示。电压比较器的反向输入端接一个稳定的基准电压。而正向输入端则通过电阻R1和R2对直流电路电压UD取样，当UD数值超过一定限值时。正向端电压超过反向端，电压比较器的输出端为高。经驱动电路使IGBT管导通，制动电阻开始放电。当UD 电压数值在正常范围时，IGBT管截止，制动电阻退出工作。 IGBT管是一种新型半导体元件，它兼有场效应管输入阻抗高、驱动电流小和双极性晶体管增益高、工作电流大和工作电压高的优点。在变频器中被普遍使用，除了制动电路外，其逆变电路中的开关管也几乎清一色地选用IGBT管。 上图中的电阻R是限流电阻，可以限制开机瞬间电容器C较大的充电涌流。适当延时后，交流接触器KM触点接通。将电阻R短路。有的变频器在这里使用一只晶闸管，作用与此类似。 当异步电动机的定子绕组中通入直流电流时，所产生的磁场将是空间位置不变的恒定磁场，而转子因而继续以其原来的速度旋转，此时，转动的转子切割这个静止磁场而产生，系统存储的动能转换成电能消耗于电动机的转子回路，进而达到电动机快速制动的效果。 为保证电动机的安全，直流制动最好与配合使用。
直流制动的定义 ，一般指当输出频率接近为零，电机转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止，此时电动机处于状态，转动着转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。 直流制动可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。 直流制动的要素 、直流制动电压值，实质是在设定制动转矩的大小，显然拖动系统越大，电压值该相应大些，一般直流电压在15-20%左右的变频器额定输出电压约为60-80V，有的用制动电流的百分值； 、直流制动时间，即是向定子绕组通入直流电流的时间，它应比实际需要的停机时间略长一些； 、直流制动起始，当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关，若并无严格要求情况下，直流制动起始频率尽可能设定得小一些； 电机拖动大惯量负载
变频器制动电阻的确定 0 引言 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或所传动的位能负载下放时，异步电动机将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换成电能，通过逆变器的续流二极管整流后回馈到直流侧，致使直流侧储能电容器的电压上升。如果电动机的制动并不快，电容器的电压升高就不十分明显。相反，如果电动机制动较快时，电容器的电压会上升很高，过高的电压会使变频器中的“制动过电压保护”动作，甚至造成变频器损坏。 目前，在变频调速系统中，电动机的快速制动或准确停车，一般采用动力制动和再生制动。对于动力制动方式，系统所需的制动转矩在电动机额定转矩的20%以下且制动并不快时，则不需要外接制动电阻，仅电动机内部的有功损耗，就可以使直流侧电压限制在过电压保护的动作值以下。反之，则需要选择制动电阻来耗散电动机再生的这部分能量。 1 变频器动力制动原理 1.1 变频器电压检测及驱动电路 为了实现电气制动，变频器的直流侧必须设置电压检测电路，检测电容器的电压，以实现能耗制动。图1为一种电压检测电路的工作原理图。 电压检测电路主要由电压采样电阻R1、R2、R3，滞环比较器LM399，逻辑转
换器件等组成。电压采样回路直接检测变频器直流侧电容器C 两端的电压，当被检测电压值超过设定的允许值时，滞环比较器翻转，输出端接近0 V，经逻辑转换后，触发制动晶体管V 导通，经过电阻R0释放，使电压下降；反之，当检测电压低于设定值时，滞环比较器翻转回原状态，使V关断。 特别强调的是，滞环比较器上下限值的设定很重要。一般选择原则：上限电压设定为正常直流电压的1.3倍，下限电压应考虑电网正常电压的波动，一般整定为略高于电网电压向上波动的最大值。 1.2 变频器制动单元 如图2 虚线框所示为制动单元PW 的实际电路，包括晶体管V、二极管D1、D2和制动电阻RB。