变频器如何制动
变频器制动单元原理
变频器制动单元原理
变频器制动单元是变频器系统中的一个重要组成部分，其主要作用是控制电机的制动过程。
变频器制动单元的工作原理如下：
1. 电机制动控制器：制动过程开始时，变频器通过电机制动控制器向电机施加电压，使电机产生反电动势。
2. 制动电阻：变频器制动单元通常配备有制动电阻，在制动过程中，电机将过多的能量传递到制动电阻中，将能量转化为热量散发出去。
3. 制动电压控制：变频器通过对制动电压的控制，可以调整电机制动的程度。
当制动电压达到设定值时，可以实现电机的快速制动。
4. 制动时间控制：变频器制动单元还可以控制制动的时间，可以调整制动的时间长短，以满足不同的制动要求。
5. 制动开关：变频器制动单元还配备有制动开关，用来将电机切换到制动状态。
制动开关通常分为手动和自动两种模式，可以根据需要选择使用。
通过以上工作原理，变频器制动单元可以实现对电机的平稳制动，提高了系统的安全性和稳定性。
同时，通过调整制动电压和制动时间，可以满足不同工况下的制动需求。
变频器制动单元工作原理
变频器制动单元工作原理变频器制动单元是变频器中的一个重要组成部分，它用于实现变频器的制动功能。
在工业领域，变频器广泛应用于电机控制系统中，可以实现电机的调速、反向运行以及制动等功能。
下面我们来详细了解一下变频器制动单元的工作原理。
1.刹车电阻：刹车电阻是变频器制动单元中的核心部件之一，其主要作用是将电机的动能转化为热能，并将其散发到周围环境中。
刹车电阻一般由耐高温的金属材料制成，可以经受较高功率的放热。
2.刹车电路：刹车电路主要由继电器、触发电路和刹车电阻组成。
当需要制动电机时，变频器会通过触发电路将继电器闭合，并将刹车电阻连接到电机回路中。
此时，电机运行时产生的反电动势会通过刹车电阻进行耗散，从而实现制动功能。
3.相关控制电路：相关控制电路用于对刹车过程进行调节和控制，以满足不同工况下的制动要求。
其中包括刹车时间、刹车力度、刹车方式等参数的设定和调整，以及对刹车电路的监测和保护功能。
当需要进行制动操作时，变频器将通过控制电路发送刹车信号。
控制电路会关闭电机的供电开关，并同时触发刹车电路。
刹车电路将刹车电阻连接到电机回路中，此时，电机的运行过程中产生的反电动势将通过刹车电阻进行耗散。
电机转动的动能将转化为热能，并散发到周围环境中，从而实现制动。
在整个刹车过程中，控制电路将监测电机的转速和电流，以及刹车电路的工作状态。
一旦发现异常情况，如刹车电路开路、刹车电阻过热等，控制电路会立即停止刹车操作，并进行相应的保护措施，从而确保变频器和电机的安全运行。
总之，变频器制动单元通过使用刹车电阻进行动能转化，实现对电机的制动功能。
其工作原理是通过控制电路发出刹车信号，触发刹车电路，使刹车电阻连接到电机回路中，实现电机转速的减速和停止。
同时，控制电路会监测刹车过程中的相关参数，确保操作的安全性和可靠性。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理1 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，当电动机减速或者拖动位能负载下放时，电动机的实际速度将高于旋转磁场的旋转速度。
为了使电动机的实际速度与给定速度相符，就必须采取制动措施。
异步电动机的制动方法有再生发电制动、直流制动和机械抱闸制动。
而机械抱闸制动直观，这里不做介绍，只介绍前面两种电气制动方法。
为了便于介绍电气制动的原理与方法，首先回顾一下，异步电动机的运行原理。
2 异步电机运行原理众所周知，异步电动机的定子上装有一套在空间上对称分布的三相绕组AX、BY、CZ 如图1所示。
当给这三相绕组通以交流电时, 则在定转子气隙中产生磁场。
此磁场在任何瞬间都是三相绕组各磁场的总和。
通过右手定则对图1中不同瞬间电流与磁场方向的关系可知，合成磁场FΣ的方向与电流为最大值那一相绕组的轴线方向一致。
因此随着电流最大值依次由A相→B相→C相→A相等顺序变化，合成磁场的方向也依次指向A相→B相→C相→A相等各相绕组的轴线方向。
这就是说，这个合成磁场是一个“旋转磁场”。
其旋转速度n0(同步转速)与交流电源频率成正比，而与磁场极对数成反比。
图1 旋转磁场形成由于旋转磁场的作用，转子导体切割磁场磁力线而产生感应电势，这个感应电势使闭合的转子导体产生电流，通电导体在磁场中又受到一个力的作用，这个作用在导体上的力，将使异步电动机旋转，其某一瞬间情况如图2所示。
根据右手定则可知转子闭合导体电流的方向。
再根据左手定则可知转子导体受力方向。
此作用力产生的转矩XTD将克服阻力矩Mfz，使电机加速到电动力矩等于阻力矩为止。
图2 旋转力矩形成3 电气制动的方法与原理采用通用变频器供电的异步电动机电气制动有直流制动与再生发电制动(能耗制动)两种。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理变频器是一种能够改变输电频率的电子装置，常用于调节交流电机的运行速度。
在交流电机中，为了能够实现运行速度的控制，通常需要使用变频器进行制动。
变频器制动方法主要包括电阻制动、逆变制动和反接制动。
1.电阻制动：电阻制动是通过在电机电源回路中增加一个电阻来增加电路的电阻值，从而实现制动的方法。
当制动时，电阻的阻值会逐渐增加，使电路中的电流减小，进而减小了电机的转速。
电阻制动主要用于快速制动和刹车等需要快速停车的应用场景，例如电梯等。
2.逆变制动：逆变制动是通过变频器反向变频输出来实现制动的方法。
在逆变制动过程中，变频器逆向输出变频信号，以降低电机的转速。
逆变制动相对于电阻制动具有更好的性能和控制效果，可以实现精确的控制和制动。
逆变制动适用于对转速要求较高的应用场景，例如卷筒、测试架等。
3.反接制动：反接制动是在变频器输出电路中反接一个较低的电源电压，通过减小电机的输入电压来实现制动的方法。
反接制动的原理是改变电机供给电源的电路连接方式，在短时间内将电机的输入电压降到一个较低的值，从而实现制动。
反接制动适用于一些特殊的应用场景，例如连续运动的装置，可在不需要停机的情况下实现制动。
变频器制动的原理是通过控制变频器输出电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器通过调节输出电源的频率和电压，可以实现对电机的精准控制，从而实现加速、减速和制动等操作。
在制动过程中，变频器会根据设定的制动参数，控制输出电源的频率和电压变化，通过改变电机的输入电压和频率，来实现制动。
-输出频率和电压的控制：通过调整变频器的输出频率和电压，可以改变电机的转速。
在制动过程中，频率和电压会逐渐降低，从而减小了电机的输入功率，实现制动效果。
-制动参数的设定：变频器可以通过参数设定实现对制动过程的控制。
可以根据实际需要设定制动的时间、制动的过程曲线等参数，从而实现不同形式和效果的制动。
-制动模式的选择：变频器通常具有多种制动模式可供选择，可以根据实际需要选择合适的制动模式。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理变频器是一种对电机进行调速的设备，通过调节电源的频率和电压，可以实现对电机进行精确的调速和控制。
变频器制动是指在一定的时间内将电机从运动状态转变为静止状态的过程，并实现快速、平稳的制动效果。
下面将详细介绍变频器制动的方法和原理。
1.电流制动电流制动是通过控制电机的电流大小和方向实现制动效果。
在电机运行过程中，通过调整变频器的输出电压和频率，控制电机的电流达到提前设定的负载电流值，从而实现电机的制动和停止。
电流制动可以分为负载电流制动和电压电流双重制动。
负载电流制动是指通过降低输出电压和频率，使电机的电流达到制动所需的负载电流大小，实现减速和停止。
电压电流双重制动则是在负载电流制动的基础上，通过改变电机的电源电压和频率，使电机电流瞬间变化，实现更快速的制动效果。
2.电压制动电压制动是通过调节变频器的输出电压来实现制动效果。
当电机在高速运行状态下需要立即停止时，可以通过降低输出电压，使电机所受到的转矩降至零，实现快速制动和停止。
电压制动可以分为恒压制动和递减压制动。
恒压制动是指在电机运行过程中，通过保持输出电压不变，使电机的电流逐渐降低，从而实现制动效果。
递减压制动则是在恒压制动的基础上，通过逐渐降低输出电压的大小，使电机转速逐渐降低，实现更平稳的制动效果。
3.逆变器制动逆变器制动是通过逆变器的输出短路和制动电阻等方式实现制动效果。
在电机运行过程中，通过控制逆变器的输出电流和电压，使电机受到额外的制动负载，从而实现快速、平稳的制动效果。
逆变器制动可以分为短路制动和制动电阻制动。
短路制动是通过逆变器输出瞬间短路电流，实现电机的快速制动和停止。
制动电阻制动则是通过将逆变器的输出电流通过制动电阻进行消耗，实现平稳的制动效果。
在变频器制动过程中，首先要将电机的输出电流降低至制动负载电流大小，然后通过改变电源的频率和电压，实现电机的制动效果。
制动过程中需要根据实际工况和制动要求，选择合适的制动方法和参数，确保制动过程平稳、安全。
变频器制动电路工作原理
变频器制动电路工作原理
首先，反电动势脉冲监控模块通过监测电机输出的反电动势信号，实
时监控电机的运行状态。
当电机运行时，由于反电动势的存在，系统的总
电流会较小；而当电机停止运行时，反电动势消失，总电流会变大。
通过
对反电动势信号的监测，可以及时判断出电机是否停止运行，从而做出相
应的制动处理。
接下来，反电动势捕捉模块主要用于捕捉电机停止后产生的反电动势
信号。
当电机停止运行时，由于惯性作用，电机转子会继续旋转一段时间，并产生反电动势信号。
反电动势捕捉模块能够快速捕捉到反电动势信号并
将其反馈到电机控制模块中，以提供制动信号。
然后，电流检测模块主要用于检测电机的电流变化，并根据变化结果
进行制动控制。
当电机停止运行后，电流会突然增大，超过额定电流值。
电流检测模块通过检测电流的变化情况，判断出电机是否停止运行，并将
检测结果反馈给电机控制模块。
最后，电机控制模块根据反电动势信号、反电动势捕捉信号和电流检
测信号，对电机进行制动控制。
当电机停止运行时，电机控制模块接收到
反电动势信号，并根据信号进行相应的制动处理，如调整输出频率和电压等，以达到平稳停车的效果。
总结起来，变频器制动电路通过监测反电动势信号、捕捉反电动势信号、检测电流变化和控制电机制动，实现了对电机的平稳停车和安全运行。
它在制动过程中能够根据实际情况进行调整，保证了电机的制动效果和工
作安全。
变频器起动制动方式
起动运行方式
2. 先制动再起动 本起动方式是指先对电动机实施直流制动，然后再按照 方式（1）进行起动。该方式适用于变频器停机状态时电 动机有正转或反转现象的小惯性负载，对于高速运转大 惯性负载则不适合。 如图所示为先制动再起动的功能示意，起动前先在电动 机的定子绕组内通入直流电流，以保证电动机在零速的 状态下开始起动。
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起动运行方式
3. 转速跟踪再起动
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加减速方式
变频器从一个速度过渡到另外一个速度的过程称为加减 速，如果速度上升为加速，速度下降为减速。加减速方 式主要有以下几种： 1. 直线加减速。 变频器的输出频率按照恒定斜率递增或递减。变频器的 输出频率随时间成正比地上升，大多数负载都可以选用 直线加减速方式。
起动制动方式
变频器的起动制动方式是指变频器从停机状态到运行状 态的起动方式、从运行状态到停机状态的方式以及从某 一运行频率到另一运行频率的加速或减速方式。
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起动运行方式
1. 从起动频率起动。 变频器接到运行指令后，按照预先设定的起动频率和起 动频率保持时间起动。该方式适用于一般的负载。 起动频率是指变频器起动时的初始频率，如图所示的fs， 它不受变频器下限频率的限制；起动频率保持时间是指 变频器在起动过程中，在起动频率下保持运行的时间， 如图中的t1。
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能耗制动和回馈制动方式
不少的生产机械在运行过程中需要快速地减速或停车， 而有些设备在生产中要求保持若干台设备前后一定的转 速差或者拉伸率，这时就会产生发电制动的问题，使电 动机运行在第二或第四象限。
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电阻能耗制动
电阻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，
常用变频器的制动方式有哪几种？
常用变频器的制动方式有哪几种？
常用的变频器制动方式有四种。
1、能耗制动：能耗制动方式通过斩波器和制动电阻，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。
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。
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。
3、直流制动：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。
4、直流回馈制动：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。
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变频器如何制动
1. 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。
2. 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，如图1所示。
图1 能耗制动原理图
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。
3. 回馈制动
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。
它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，从而实现制动如图2所示。
图2 回馈电网制动原理图
回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示，电能回馈提高了系统的效率。
其缺点是：(1)、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。
(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。
(3)、控制复杂，成本较高。
4. 新型制动方式（电容反馈制动）
4.1主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流（如图中的VD1——VD6组成），滤波回路采用通用的电解电容（图中C1、C2），延时回路采用接触器或可控硅都行（图中Ｔ1）。
充电、反馈回路由功率模块IGBT（图中VT1、VT2）、充电、反馈电抗器L及大电解电容Ｃ（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。
逆变部分由功率模块IGBT组成（如图VT5—VT10）。
保护回路，由IGBT、功率电阻组成。
(1) 电动机发电运行状态
CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向VT1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380VAC—530VDC）高到一定值时，CPU关断VT3，通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。
此时的电抗器L与电解电容C分压，从而确保电解电容 C 工作在安全范围内。
当电解电容C上的电压快到危险值（比如说370V），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制VT3的关断与开通，从而实现电阻R消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。
(2) 电动机电动运行状态
当CPU发现系统不再充电时，则对VT3进行脉冲导通，使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压（如图标识），再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。
CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测，控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。
4.4系统难点
(1)电抗器的选取
(a)、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，
再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。
所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。
（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。
所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。
(2)控制上的难点
（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500VDC，而电解电容Ｃ的耐压才400VDC，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。
其在电抗器上所产生的瞬时电压降为νL=Ldi/dt，电解电容Ｃ的瞬时充电电压为νc=νd-νL，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400V），就得有效的控制电抗器上的电压降νL，而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。
（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容Ｃ所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。
4.5主要应用场合及应用实例
正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。
由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列，到目前为止，这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地，填补了国内这一空白。
随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。
总之需要能量回馈装置的场合都可选用。