变频器电气制动办法探索
变频调速系统快速制动方法
变频调速系统快速制动方法现代机电一体化技术的发展，使得变频调速系统在工业生产过程中得到了广泛的运用。
变频调速技术可以有效地控制电机的运行速度、节省能源、降低投入，是智能控制的重要组成部分。
然而，变频调速系统的制动是一个比较复杂的问题，如何有效地实现快速制动，是当前变频调速系统技术研究的一个重要内容。
变频调速系统快速制动的方法有多种。
首先，通过改变系统参数来实现制动。
可以通过调节电机的电压、频率等参数，从而改变电机的转矩、转速，从而实现制动。
此外，还可以通过采用磁滞制动器来实现制动。
磁滞制动器是一种电力技术，具有快速制动的特点，可以在短时间内实现制动。
此外，还可以采用转子抗过载保护来实现制动。
当变频调速系统受到外力超载或惯性超载时，转子抗过载保护机制可以及时削减电机的转矩，实现快速制动。
此外，还可以采用内置逆变器制动技术，内置逆变器可以根据电压调节电机转矩，从而实现快速制动。
最后，可以采用智能自动制动技术来实现快速制动。
智能自动制动可以根据制动时间，自动调节电机的转矩，从而实现快速制动。
变频调速系统快速制动是一个比较复杂的问题，要解决这一问题，除了上述的常用制动方法外，还可以与其它技术相结合，例如：通过分布式智能传感器，比如可检测电机的状态，从而辅助制动控制；采用伺服控制技术，实现更快更精确的制动控制；采用电压有效值控制系统，从而降低制动拖动力。
总之，变频调速系统的快速制动是一个比较复杂的技术问题，需要综合运用多种技术手段，才能更加有效地实现快速制动。
变频调速系统快速制动的技术研究还处于萌芽阶段，仍有许多空间来探索和改进，以期在未来不断改善变频调速系统的快速制动技术。
随着工业技术的不断发展，变频调速系统在工业生产过程中发挥着越来越重要的作用，因此，变频调速系统快速制动技术的研究也将会被广泛应用，为智能控制系统的发展提供技术支持。
变频器应用中制动问题
变频器应⽤中制动问题变频器应⽤中制动问题的研究1 引⾔在变频器的使⽤中，经常遇到需要制动的场合，如⼤惯性负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动的同步控制及负载的突变等。
如何根据负载情况选择制动⽅案经常让客户难以选择。
本⽂针对此问题，对制动问题进⾏了⽐较深⼊的探讨。
2 制动问题的实质制动问题的实质在于机械能转换为电能，电能储存在变频器的中间环节电解电容中，制动⽅案就是如何保证中间环节电解电容的电压不超过变频器允许的范围。
因此，解决制动问题的⽅法有⼆: ⼀是改变系统控制策略，避免电机出现机械能转换为电能，从源头上消除能量的持续累积;⼆是将不断积累的能量通过系统内部交换或者⼀定的渠道泻放掉，即采⽤共⽤直流母线、能耗制动或者再⽣回馈制动等策略。
3 解决制动问题的系统控制策略(1) 加减速时间调整对于单台⼤惯性负载，在加减速过程中，在没有添加制动单元的时候，容易出现动态过电压保护，在⼯艺许可的前提下，可以将加减速时间调节到在最重负载时，也不出现过电压的更长⽔平，保证⼀定的安全余量。
⼀般变频器中，均有失速过电压保护功能，建议在⽆制动单元的时候，将此功能打开，可以避免加减速时间不合适造成的保护。
（2）控制⽅式的改变对于重负载，快速起制动的场合，可以将v/f控制的变频器更换为⽮量控制变频器，要求更⾼的场合，可以采⽤加pg的⽮量控制变频器，可以⼤⼤提⾼电机的驱动能⼒，保证电机速度与变频器频率的⼀致性，减少失速过电压的发⽣机会，并提⾼功率因数和运⾏效率，减少电机的发热。
（3）控制功能的灵活应⽤对于个别要求快速制动的场合，可以采⽤⾃由停车的⽅法外加机械抱闸来解决。
下垂控制是解决同步和动态负荷分配的简单有效的控制⽅式。
如造纸机械中压光机的控制。
由于压光机中两个压辊的线速度客观上存在差异，会造成两者中间的⼀个长期处于发电状态，如果加⼯物料厚度或者前级的牵引⼒发⽣变化，则可能造成变频器的负载突变，容易出现过电流、过电压保护。
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。
变频器的电气制动
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IPOO3、制动电阻计算方法:制动力矩制动电阻92% R=780/电动机KW100% R=700/电动机KW110% R=650/电动机KW120% 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作电流大于其允许最大电流,否则要损坏器件;③制动时间可人为选择;④小容量变频器<≤7.5KW>一般是内接制动单元和制动电阻的;⑤当在快速制动出现过电压时,说明电阻值过大来不及放电,应减少电阻值.4、电阻功率计算方法:制动性质电阻功率一般负荷W<Kw>=电阻KWΧ10℅频繁制动〔1分钟5次以上W<Kw>=电阻KWΧ15℅长时间制动〔每次4分钟以上W<Kw>=电阻KWΧ20℅5、制动电路:对低压变频器来说其主电路模式几乎是统一的电压型,交--直--交电路,它由三相桥式整流,即AC/DC,滤波电路的电容器C1及C2,制动电路由晶体管T及电阻R8和二级管Z组成的主控电路,三相式逆变IGBT 组成为DC/AC,6、驱动电路介绍A大功率T：可用GTR或IGBT均可,其主要参数选择如下击穿电压UCEO=1000V即可集电极最大电流:按正常电压下,流经RB的电流二倍,即ICM≥2ΧUD/R 其它参数如放大倍数,开关时间等军无严格要求.B驱动电路—可用集成电路组成亦为可用分立元件组成图1,图中VD5-VD8上的电压将为GTR提供反向偏置,工作过程是,当光藕VL得到信号而导通时,则V1导通且饱和,V2随即导通V3截止,使GTR导通,既有制动电阻流经RB,当VL失去信号而截止时,V1截止,随即V2截止,V3导通,GTR因反向偏而截止,这样多次反复将动能变电能,消耗在制动电阻RB上,以发热方式损耗.C、工作信号的取出:一般均取直流电压作信号图2。
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。
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。
变频器电气制动方式探讨及在煤矿上的应用
击
停 ， 车精确的设备。
停车 。
＞１００ｋＷ 高低速交叉 ，正反 能 四象 限 运行
转交 替高 速与 低速 差值 很
， 提高 系 统 的
大 的设 备
。
效率 ，控制复杂 ，成本较高 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２．１ 能耗 制动及 原理 电动机在停止过程 中，由于转子带着负载 （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 ，结果 造成 主电路 电容器二 端 电压 升高 ，当超 过设定 上限值 电压 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 电流 ，从而将动能变热能消耗 ，电压 随之 下降 ，待到设定 下 限值 时 即断。这 种制 动方法 属不 可 控 ，制动力 矩有波 动 ，制动时间可人为设定（见 图 １）。
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。
输入电抗墨 串☆ 电 耻 啼啼
输
— ＿＿１ 电 耻 阻 Ｊ 卜
串啼啼 电 耻 啼
图 ２ 直 流 制 动原 理 图
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 。 ２．３ 回馈 再 生制 动 ２．３．１ 制 动原 理
变频器电路中制动电路分析
变频器电路中制动电路分析变频器电路中的制动电路是一种用于实现电机制动的电路。
在变频器工作过程中，为了确保电机能够在停机时立即停止转动并防止负载惯性产生超速而损坏电机等情况，通常需要使用一个制动电路来实现电机的快速制动。
制动电路通常由制动电阻、电容和相关的控制电路组成，下面我们将对制动电路进行详细的分析。
制动电路主要起到消除电机转子自转动惯性的作用。
当电机停电后，制动电路会通过电阻Rb和电容Cb来进行电流和能量的消耗，从而使电机停止转动。
制动电阻起到消耗电机转动时产生的剩余能量的作用，通常采用低阻值的电阻来实现。
电阻的选择应根据电机的功率大小和转子惯性来确定。
电阻的值过大会导致电机停机时间过长，过小则可能无法达到有效的制动效果。
制动电容主要用来提供制动电阻Rb所需的能量，其容值应根据电阻的阻值来确保在制动过程中能够提供足够的电能。
一般情况下，电容值越大，电能的存储量越大，制动效果越好。
制动电路的控制电路通常由电机变频器内部的控制芯片或者外部控制器来实现。
控制电路会根据电机的实际工作状态来判断是否需要进行制动，并控制制动电路的开关，使制动电路在合适的时间起作用。
制动电路的开关一般由功率半导体器件，如晶闸管、继电器等来实现。
制动电路的设计需要考虑多个因素，如电机的功率、转子惯性、制动时间的要求、制动电容和电阻的选择等。
在实际应用中，需要根据具体的电机和变频器的参数来选择合适的制动电路，以实现电机的快速制动。
总结起来，制动电路是变频器电路中非常重要的一个部分，它能够在电机停机时快速制动，确保电机的安全运行。
制动电路的设计需要考虑电机的具体参数和工作要求，选择合适的电阻、电容和控制电路来实现电机的快速制动。
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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。
变频器电气制动在煤矿生产中的应用
煤矿井下胶带运输机以及绞车调速系统部分改为变频调速系统，电气制动方式主要为两种:(1)回馈再生制动;(2)直流制动与能耗制动结合使用。
回馈再生制动主要应用在绞车运输及下运胶带机上。
以下运胶带机为例:下运胶带在停止过程中，由于惯性以及在胶带运行方向的分力，胶带机不仅不能停止，而且出现加速运转，此时系统处于失控状态。
当采用四象限变频器时，四象限变频器随时监测负力的产生，将负力回馈电网，同时可以实现系统远行中正力到负力及负力到正力过程的平稳控制。
直流与能耗制动的结合使用主要用在搭接胶带机上。
当前一条胶带机比后一条胶带机停机早时，容易出现积煤埋机尾滚筒事故，所以采用电气制动来改善这种现象。
但是，由于直流制动适用于电机功率比较小的地点，井下胶带机电机功率比较大，若纯粹采用直流制动，一是制动时间比正常停机时间还长，二是强行制动变频器直流母线出现过压现象。
所以采用直流与能耗制动相结合，效果良好，大大缩减了停机时间。
变频器电气制动的新思路
最近，看到一些报道出现了一种新型制动方式:电容反馈制动。
该制动方式在整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅。
充电、反馈回路由功率模块IGBT、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。
保护回路由IG-BT、功率电阻组成。
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实时监控，以决定是否发出充电信号，一旦直流回路电压比输入交流电压所对应的直流电压值高到一定值时，对电解电容C充电。
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，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)，一般这种情况是不会出现的。
电动机电动运行状态当CPU发现系统不再充电时，电容器将向直流回路反馈能量。
CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测来控制反馈电流，确保直流回路电压不超高。