制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的作用

　　制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的作用

　　制動(dòng)電阻包括波紋電阻和鋁殼電阻，用于變頻器減速時(shí)間很短，負(fù)載慣性比較大的場合。

　　當(dāng)逆變器停止時(shí)，由于慣性原因，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載不能及時(shí)停止。這時(shí)電機(jī)就會(huì)變成發(fā)電機(jī)，它產(chǎn)生的能量就會(huì)作用到逆變器的逆變模塊和直流母線上，就會(huì)對逆變器的模塊造成損壞或損壞。

　　逆變器的制動(dòng)電阻是用來消耗電機(jī)此時(shí)產(chǎn)生的能量，以達(dá)到保護(hù)逆變器的逆變模塊的目的。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機(jī)的降速和停止是通過逐漸降低頻率來實(shí)現(xiàn)的。在頻率降低的時(shí)刻，電機(jī)的同步速度降低，由于機(jī)械慣性，電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度不發(fā)生變化。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子電流相位變化近180度，電機(jī)由電態(tài)變?yōu)榘l(fā)電態(tài)。同時(shí)，電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)。電機(jī)產(chǎn)生的電能經(jīng)連續(xù)二極管全波整流后反饋給直流電路。由于直流電路的電能不能通過整流橋反饋到電網(wǎng)，只能被變流器本身的電容吸收。其他部分雖然會(huì)消耗電能，但電容器仍有短時(shí)間的電荷積累，形成“泵壓”，使直流電壓升高。高直流電壓會(huì)損壞設(shè)備的所有部件。因此，當(dāng)負(fù)荷處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，采取必要的措施來處理這部分再生能量。再生能量的處理方法:能量消耗制動(dòng)和反饋制動(dòng)。能耗制動(dòng)的方法是在變頻器的直流側(cè)增加一個(gè)放電電阻單元組件，將再生能量消耗在功率電阻上實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。這是處理再生能量直接的方式，它是再生的能量通過特殊的耗能制動(dòng)回路消耗在電阻上，轉(zhuǎn)化為熱能，所以又稱“電阻制動(dòng)”，它包括制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻兩部分。

　　制動(dòng)單元的作用是當(dāng)直流電路電壓超過規(guī)定的限值時(shí)，接通能耗電路，使直流電路通過制動(dòng)電阻以熱能的形式釋放能量。制動(dòng)單元可分為內(nèi)建式和外置式，前者適用于低功率通用變頻器，后者適用于大功率變頻器或有特殊要求的制動(dòng)工況。兩者原理上沒有區(qū)別，都是作為“開關(guān)”來接通制動(dòng)電阻的，包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動(dòng)電路。制動(dòng)電阻是用來以熱能載體的方式消耗電機(jī)的再生能量的，它包括電阻值和功率容量兩個(gè)重要參數(shù)。通常工程中多選用波紋電阻和鋁合金電阻:前者采用垂直表面波紋有利于散熱和減少寄生電感，并且選用高阻燃的無機(jī)涂料，有效保護(hù)電阻絲不老化，延長使用壽命;后一種電阻器具有耐風(fēng)雨、防震等性能，優(yōu)于傳統(tǒng)的瓷骨架電阻器，廣泛應(yīng)用于高要求的苛刻的工業(yè)控制環(huán)境中，安裝方便緊密，散熱器容易附著，外形美觀。

　　能耗制動(dòng)的制動(dòng)過程如下:當(dāng)電機(jī)在外力作用下(包括被驅(qū)動(dòng))減速倒轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，能量反饋給直流電路，使母線電壓升高;當(dāng)直流電壓達(dá)到制動(dòng)單元開啟狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)單元功率管傳導(dǎo)，電流流過制動(dòng)電阻;制動(dòng)電阻消耗能量作為熱能，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，母線電壓也降低;當(dāng)母線電壓降至剎車單元要關(guān)斷的值時(shí)，切斷剎車單元的功率管，無電流流過剎車電阻。