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变频器四种制动方式

来源:本站  发布时间 : 2020-02-24

在电网——变频器——电机——负载构成的驱动系统中,能量是可以双向传递的。当电机处于电动机工作模式时,电能从电网经由变频器传递到电机,转化为机械能驱动负载,负载因此具有动能或势能;当负载释放这些能量以求改变运动状态时,电机反被负载带动,进入发电机工作模式,将机械能转化为电能反馈给前级变频器。这些反馈能量被称为再生制动能量,可以通过变频器反馈回电网,或者消耗在变频器直流母线上的制动电阻中(能耗制动),常用的变频器制动方式有四种。


  1.能耗制动


  能耗制动方式通过制动单元和制动电阻,利用设置在直流回路中的制动电阻来吸收电机的再生电能,实现变频器的快速制动。


  能耗制动的优点:

  构造简单、对电网无污染(与回馈制动作比较)、成本低廉;


  能耗制动的缺点:

  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。


  2.回馈制动


  回馈制动方式是采用有源逆变技术,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,从而实现制动。


  变频器专用型能量回馈制动单元

  实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。


  回馈制动的优点:

  能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率;


  回馈制动的缺点:

  ㈠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%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。

  ㈡在回馈时,对电网有谐波污染;

  ㈢控制复杂,成本较高。


  3.直流制动


  直流制动的定义:

  直流制动,一般指当变频器输出频率接近为零,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,形成静止磁场,此时电动机处于能耗制动状态,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。


  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,显然拖动系统惯性越大,直流制动电压值该相应大些,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,直流制动起始频率尽可能设定得小一些;


  4.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;