变频器能量回馈制动新思路、新方法

回馈制动工作原理
回馈制动是一种电机制动方式，适用于直流电机。

其工作原理如下：
1.当直流电动机开始制动时，制动器通电，使电流流入电机的
转子绕组。

2.制动器会产生一个与电机运行方向相反的转矩，将电机转子
阻止转动，同时将转子转动的动能转化为电能。

3.电能通过电机的绕组回馈到电机的电源端，形成一个闭合的
回路。

4.由于转子阻止转动，转子与磁场之间产生了一个电势差，这
个电势差将导致电流流向电源端。

5.在电机运行反向时，电源端的电流会趋向于减小，直至达到
零点，然后反向流动，形成一个周期性变化的电流。

6.这个周期性变化的电流将继续流过电机的绕组，继续产生转
速反向，并将转子动能转化为电能。

7.这个电能不断回馈到电源端，直到电机完全停止。

通过这种方式，回馈制动不仅实现了对电机的制动，还将转子动能转化为电能并回馈到电源端，从而有效减少了能量的损耗。

在实际应用中，回馈制动可以使电机制动更加均匀、平稳，同时还能够抑制制动产生的电磁干扰。

变频调速能量回馈控制技术的现状与发展趋势摘要: 通用变频器能量回馈PWM控制系统是一种采用有源逆变方式把电动机减速制动时产生的再生能量回馈电网的装置。

它可以克服通用变频器传统制动电阻方式低效、难以满足快速制动和频繁正反转的不足，使通用变频器可在四象限运行。

本文首先回顾了变频调速能量回馈控制技术的发展历史及现状。

设计了一种基于智能功率模块IPM的新型控制系统，并详细介绍了主电路、控制电路、驱动和保护电路的设计思路。

最后指出了能量回馈技术的发展趋势。

关键词:变频调速技术能量回馈再生制动 PWM控制智能功率模块检测技术1 引言变频调速技术涉及电子、电工、信息与控制等多个学科领域。

采用变频调速技术是节能降耗、改善控制性能、提高产品产量和质量的重要途径，已在应用中取得了良好的应用效果和显著的经济效益。

但是，在对调速节能的一片赞誉中，人们往往忽视了进一步挖掘变频调速系统节能潜力和提高效率的问题。

事实上，从变频器内部研究和设计的方面看，应用或寻求哪一种控制策略可以使变频驱动电机的损耗最小而效率最高？怎样才能使生产机械储存的能量及时高效地回馈到电网？这正是提高效率的两个重要途径。

第一个环节是通过变频调速技术及其优化控制技术实现"按需供能"，即在满足生产机械速度、转矩和动态响应要求的前提下，尽量减少变频装置的输入能量;第二个环节是将由生产机械中储存的动能或势能转换而来的电能及时地、高效地"回收"到电网，即通过有源逆变装置将再生能量回馈到交流电网，一方面是节能降耗，另一方面是实现电动机的精密制动，提高电动机的动态性能。

本文讨论的就是变频调速系统节能控制的第二个环节－变频调速能量回馈控制技术。

在能源资源日趋紧张的今天，这项研究无疑具有十分重要的现实意义。

2 通用变频器在应用中存在的问题通用变频器大都为电压型交-直-交变频器。

三相交流电首先通过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解电容滤波稳压，最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。

新型变频调速能量回馈控制技术在门机上的应用摘要：本文介绍了目前国内门座式起重机上单传动变频系统和多传动变频能量回馈系统。

在此基础上阐述了多传动能量回馈系统具有节能降耗、安全可靠、对电网无污染、广阔市场前景的突出优点。

关键词：门座式起重机；单传动变频、多传动变频能量回馈系统；经济效益引言近年来，随着我国加入WTO以来港口经济的飞速发展，越来越多的先进技术在港口装备中得到广泛推广和应用，变频调速能量回馈控制技术也以其不可替代的优点得到推广，被应用在诸于门座起重机、卸船机和岸边集装箱装卸桥等大型设备上。

变频调速技术是节能降耗、改善控制性能、提高产品产量和质量的重要途径，已在应用中取得了良好的应用效果和显著的经济效益。

但是，在对调速节能的一片赞誉中，人们往往忽视了进一步挖掘变频调速系统节能潜力和提高效率的问题。

本文讨论的就是变频调速系统节能控制的变频调速能量回馈控制技术。

在能源资源日趋紧张的今天，这项探讨无疑具有一定的现实意义。

1.通用型变频器工作原理通用变频器大都为电压型交-直-交变频器。

三相交流电首先通过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解电容滤波稳压，最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。

这类变频器功率因数高、效率高、精度高、调速范围宽，所以在工业中获得广泛应用。

但是通用变频器不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统。

因为这种系统要求电机四象限运行，当电机减速、制动或者带位能性负载重物下放时，电机处于再生发电状态。

由于整流器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压。

而以GTR、IGBT为代表的全控型器件耐压较低，过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从而威胁系统安全工作，这就限制了通用变频器的应用范围。

2.单传动变频系统对于门机而言，起升机构下降减速时大量的势能通过电动机转化为电能，常规的方法是采用能耗制动，即利用挂在变频器直流母线上的制动单元和电阻将这部分转化过来的电能通过热量的形式消耗掉。

制动能量回馈名词解释
制动能量回馈是一种将车辆制动时产生的能量转化为电能并储存起来的技术，目的是减少制动系统的能耗并提高车辆的燃油效率。

在制动能量回馈系统中，当车辆制动时，制动系统将制动能量转化为热能，并将热能释放到空气中。

这种热能转化可以减少制动系统的能耗，从而提高车辆的燃油效率。

制动能量回馈系统可以通过多种方式实现，其中一种常见的方式是将制动能量转化为电能并储存在电池中，当车辆需要减速或停车时，可以将电池中的电能重新注入到电力系统中。

另一种常见的方式是将制动能量转化为热能，并将其释放到空气中。

这种热能转化可以减少制动系统的能耗，从而提高车辆的燃油效率。

制动能量回馈系统可以提高车辆的燃油效率，减少能源浪费，并且可以减少制动系统的磨损和故障率。

此外，制动能量回馈系统还可以提高车辆行驶的舒适性和安全性，因为车辆制动时可以减少噪音和震动。

因此，制动能量回馈系统被认为是一种非常有前途的技术，已经被广泛应用于各种车辆中。

电机控制系统中的能量回馈技术电机控制系统中的能量回馈技术在现代工业自动化领域中起着至关重要的作用。

能量回馈技术是指通过某种方式将电机系统产生的能量进行回馈利用，以达到能效优化、节能减排的目的。

在电机控制系统中，能量回馈技术可以有效降低系统的能耗，提高系统的运行效率，延长设备的使用寿命，是一种非常重要的技术手段。

一、能量回馈技术的工作原理能量回馈技术主要包括能量回馈装置和能量回馈控制系统两部分。

能量回馈装置通过不同的原理将电机系统产生的能量进行回馈利用，如惯性回馈装置、发电回馈装置、机械回馈装置等。

能量回馈控制系统则通过检测和分析能量回馈装置输出的能量状况，对电机控制系统进行智能调控，实现能量的高效利用。

通过这种方式，能量回馈技术可以将电机系统产生的惯性能量、制动能量等在一定程度上回馈到电网中，减少电机系统的能量损耗，提高系统的整体能效。

二、能量回馈技术的应用领域能量回馈技术广泛应用于各种电机控制系统中，包括电梯系统、风力发电系统、电动汽车系统等。

在电梯系统中，能量回馈技术可以将电梯在下行过程中产生的制动能量回馈到电网中，减少了电梯系统的能耗，提高了系统的整体运行效率。

在风力发电系统中，能量回馈技术可以通过智能控制系统将风力发电机产生的多余电能回馈到电网中，实现风力发电系统的能量储存和再利用。

在电动汽车系统中，能量回馈技术可以将电动汽车制动时产生的能量回馈到电池中，延长了电动汽车的续航里程，提高了电动汽车的能效。

三、能量回馈技术的发展趋势随着节能减排的国家政策日益严格，能量回馈技术在电机控制系统中的应用前景十分广阔。

未来，随着智能控制技术的不断发展和完善，能量回馈技术将会变得越来越智能化、高效化。

同时，随着新能源技术和储能技术的不断创新，能量回馈技术将会在电机控制系统中得到更加广泛的应用，并对整个工业自动化领域产生深远的影响。

总的来说，电机控制系统中的能量回馈技术是一种具有重要意义的技术手段，可以有效提高系统的能效，降低系统的能耗，延长设备的使用寿命。

四象限变频器及普通能量回馈单元介绍[修订] 四象限变频器及普通能量回馈单元介绍一、四象限变频器简要介绍普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电。

这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。

由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。

在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。

另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。

为了使变频器能工作在发电状态，将制动的能量回馈至电网，降低能耗，实现四象限运行，通常有两种做法:1、给变频器配一个或多个能量回馈单元，能量回馈单元可并联，可将能量回馈至电网，但对母线电压及谐波和功率因素无法自动调整，这种方式成本低，一定程度上可降低能耗，但效果相对较低，对变频器运行基本无优化和保护功能;、给变频器配一个有源前端，就是常说的AFE，可实现可控整流及能量回2 馈，母线电压可调，功率因数可调，可有效降低谐波，一定范围内基本可忽略母线电压波动带来的影响，这种方式效果较好，但成本相对较高，通常用在功率因素要求较高或需频繁制动的场合，如:电梯、矿井提升下放、起重升降等。

二、能量回馈单元介绍工作原理框图如下:能量回馈单元没有DSP处理器，所有控制由硬件完成，逆变功率部分采用IGBT，实际应用时电气连接图如下:能量回馈单元控制电路直流母线+直流母线-电网RST直流母线+变频上电缓冲电路直流母线-器回馈单元是将电机制动时产生并输入到变频器母线的能量逆变生成与电网同步同相位的交流正弦波，把电能回馈给电网。

特点如下:1、能量只能从变频器直流母线流向电网，单向不可逆;2、所有控制功能由硬件完成，无DSP，因此功能单一，除回馈能量外无其他功能;3、与变频器主回路分开，各走各的，除了将变频器母线多余能量回馈至电网外，对变频器运行无其他优化功能。

能量回馈原理
能量回馈原理主要是将运动中负载上的机械能（位能、动能）通过能量回馈装置变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。

具体来说，能量回馈的原理是通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成与电网电压同频同相的交流电压，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而达到能量回馈电网的效果。

能量回馈技术常用于变频调速系统中，特别是大惯量、拖动性的变频调速系统中。

这种技术能够将电机减速过程中所产生的再生电能回馈到电网，同时协助系统实现快速制动功能。

在实际应用中，能量回馈技术能够提高设备的运行效率，降低能耗，同时还可以减少机房温度，节省机房空调的耗电量。

因此，能量回馈技术在节能减排、提高能源利用效率等方面具有重要意义。

以上内容仅供参考，如需更多专业信息，建议查阅相关文献或咨询相关学者。

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60～80，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的开通和关断。

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。

滤波器分为滤波器和有源滤波器两种。

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。

回馈制动在抽油机变频器上的应用收藏此信息打印该信息添加：山东新风光电子科技发展有限公司周加胜来源：未知1 引言在油田的生产中，抽油机是很普遍、应用很广的设备，游梁式抽油机因其安装、调试方便，成本低，效率高，而普遍为大多数油田应用，在生产中占有较大的比重。

但是传统的抽油机采用工频控制、恒速运行。

而油田在开采过程中，根据油井含油量的多少，经常要调节冲次。

在油井的前期、中期、后期，含油量会有较大的不同，前期含油量丰富，要快抽，以提高产量;而后期含油量减少，要降低转速，采用缓抽。

而原来采用工频控制，恒速运行，要调节冲次，只能根据运行情况，更换皮带轮，而使运行速度发生变化，从而改变运行冲程。

但这种方式只能是有级调速，不能根据油量的多少随时、任意的平滑的调节转速。

而且这种方式每次都需要停井，不仅耽误生产，而且费时、费力，劳动强度大，更换次数也有限。

工频运行是全压启动，对电网、泵及机械部分冲击大，功率因数低，耗能严重，对电机保护不利，当出现沙卡、结蜡而负载重时，不能实施有效的保护，电机经常被烧毁。

随着科技的发展，变频器在调速、节能方面体现出的优势已为大家所普遍认同。

不但实现了软起、软停，而且可根据用户的需要，平滑的改变电机的转速，对抽油机的节能改造来说是很适用的。

但是由于抽油机是位能性负载，在平衡块下放(或驴头抬起时)，存在着再生发电状态(即所说的泵升电压)，其发出的电能通过逆变模块的续流二极管整流，倒灌回变频器的母线，严重时将会导致母线电压升高，使主电路器件(滤波电容、igbt 模块)过压损坏，因此必须对这部分能量进行处理。

原来生产的变频器，都是采用制动单元，用电阻耗能的方式将这部分能量消耗掉。

如图1所示：图1能耗制动这也起到了一定的效果。

2006年以前的抽油机变频改造都是采用的这种方式。

它实现了抽油机的软起、软停，随时、任意、平滑的调节电机的转速，从而调节了冲次，对于抽油机的节能改造起到了一定的作用。

得到了油田的一致认可。

变频驱动异步电机再生制动及馈电技术目录第一章牵引电机的调速方法 (2)1、变极调速： (2)2、变转差率调速： (2)3、牵引电机的变频调速 (3)3.1变频器与逆变器、斩波器 (3)3.2变频器分类 (4)第二章牵引电机的特性调节 (8)1.基频调速： (8)1.1基频以下调速 (8)1.2基频以上调速 (11)2.V/F控制与V/F曲线 (11)第三章变频驱动异步电机再生制动及能量反馈 (14)1.当电机工作于再生发电状态时 (14)2.再生能量回馈状态下的理论计算 (15)3.再生能量回馈系统设计 (18)4.实验结果 (20)5.结论 (21)参考文献: (22)摘要针对通用变频器不能直接用于快速启动、制动和频繁正反转调速场合问题,探讨了变频调速系统中的再生能量产生机理,尤其是对再生能量回馈状态下惯性体的运动能量，有源逆变回馈能量、制动转矩进行了定量分析,揭示了各物理量之间的关系,设计了一种通用变频器能量回馈控制系统。

实验表明,该系统馈送电流谐波小,功率因数高,能够有效地实现能量回收和精确制动;该系统使得变频器可以实现四象限运行,节能效果明显。

关键词异步电动机;结构原理;调速方法;能量回馈;再生制动;并网技术1引言变频调速技术涉及电子、电工、信息与控制等多个学科领域。

采用变频调速技术是节能降耗、改善控制性能、提高产品产量和质量的重要途径,已在应用中取得了良好的效果和显著的经济效益。

但是,人们往往忽视了进一步挖掘变频调速系统节能潜力和提高效率的问题。

事实上,除了通过变频调速技术及其优化控制技术实现“按需供能”,即在满足生产机械速度、转矩和动态响应要求的前提下,尽量减少变频装置的输入能量外,将由生产机械中储存的动能或势能转换而来的电能及时地、高效地“回收”到电网,也是不可忽略的一个途径。

在工业生产中,有许多工艺要求拖动系统能快速起动、制动和频繁正反转,如高速电梯、矿用提升机、大型龙门刨床、水泥破碎机等。

简述回馈制动的工作原理
回馈制动是一种常用的制动方式，其工作原理是利用电机的反电动势来产生制动力。

当电机在工作时，其转子会继续旋转，因为转子的运动会导致磁通的变化，从而在绕组中产生感应电动势，这就是反电动势。

当转动速度较快时，反电动势的值也较大。

在回馈制动中，利用电机的反电动势的特性，将电机的输入端与输出端相连。

当外界需要将电机停止运转时，断开电机的供电，此时电机是一个发电机。

因为电机的转子仍然有惯性，会继续旋转，而产生的反电动势就会产生一个电流，这个电流会通过电机的绕组，形成电磁力矩。

这个电磁力矩与电机的转速成反比，当转速较快时，电磁力矩较大，从而产生较大的制动力。

通过这种方式，回馈制动可以有效地减速电机的旋转速度，使电机停止运转。

此时，通过与电机电源相连的电阻来消耗制动时产生的能量，以防止能量的反馈对电机及其周围的系统造成损害。

回馈制动具有制动力稳定、制动过程平滑的特点，适用于需要频繁制动且对制动过程要求较高的场合，比如电梯、轨道交通等。