變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的制動

對于有逆變功能的通用變頻器，整流部分都為單相電橋，當變頻器的給定頻率下降速度超過拖動系統(tǒng)所帶電機的下降速度時，電機繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度加快，繞組的電動勢和電流增大，使電機處于制動狀態(tài)或發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量將通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率管并聯(lián)的二極管流向直流供電環(huán)節(jié)，當回饋的能量較大時，會引起直流電路的過電壓而發(fā)生故障停機。
　　對于大轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)，如果沒有再生制動，為了保證變頻器不因回饋電壓而停機，只能把它設(shè)置為自由停機，靠負載轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩制動需要較長的時間才能使設(shè)備停止，當系統(tǒng)發(fā)生故障要求快速停車或轉(zhuǎn)速給定經(jīng)常變化時，必須采取有效的制動措施。對于動態(tài)指標要求比較高的場合，即使不可逆穩(wěn)速運行的控制系統(tǒng)，也需采用再生制動措施，以達到動態(tài)誤差最小的效果。
　　因此，根據(jù)實際情況選擇經(jīng)濟有效的制動方法與制動功能是設(shè)計交流變頻調(diào)速系統(tǒng)十分重要的環(huán)節(jié)。
　　通用變頻器的電氣制動方法常用的有三種：直流制動、制動單元/制動電阻、整流回饋。這三種制動方式各有特點，適用的條件和場合也不盡相同。

　　直流制動一般在通用變頻器中可以通過對變頻器的設(shè)置以下幾項參數(shù)來達到。
　　1、先把是否啟用直流制動功能這一項選擇為啟用。
　　2、根據(jù)實際需要設(shè)置直流制動電流。（一般可以在0～400%之間選擇）
　　3、設(shè)置制動時間，也就是向定子繞組內(nèi)通入直流電源的時間，它應(yīng)比實際的停機時間略長一些。
　　4、設(shè)置直流制動的開始頻率，即當變頻器的工作頻率下降到多大時開始由再生制動轉(zhuǎn)為直流制動，這要根據(jù)負載對制動時間的要求來設(shè)定。一般地說，負載對制動時間沒有嚴格要求的情況下，這個值應(yīng)該盡量設(shè)置得小一些。
　　需要注意的是，如果2、3、4項設(shè)置過大的話，會引起電機過熱。
　　當設(shè)備需要進行頻繁的制動或高轉(zhuǎn)矩制動時，就應(yīng)當選擇外接制動電阻和制動單元。外接制動電阻和制動單元的作用就是在變頻器頻率下降時，把拖動系統(tǒng)反饋到變頻器直流電路中的能量消耗掉。
　　變頻器把外接制動電阻和制動單元作為選配的元器件，需另行購買，它的連接方法以及選件的規(guī)格要求一般都會在變頻器說明書上介紹。
　　整流回饋制動的原理是：當給定頻率下降時，如果電機的同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，這時電機處于再生制動的狀態(tài)。如果此時有回饋制動單元，那么它可以將電機再生的電能反饋到電網(wǎng)中，從而使整個調(diào)速系統(tǒng)處于回饋制動狀態(tài)，不但節(jié)省了能源，還增大了制動轉(zhuǎn)矩。這對于中大功率電機、開卷機和起重機械下放重物的工作狀態(tài)來說，尤為重要。
　　整流回饋單元既能為變頻器提供公共直流電源，又能使電機制動的能量回饋電網(wǎng)，因此它適用于回饋能量較多的系統(tǒng)，同時也可以由一臺整流回饋單元構(gòu)成公共直流母線下掛多臺變頻器的形式。
　　需要注意的是，回饋制動單元也稱為有源逆變單元，實現(xiàn)有源逆變的兩個基本條件是：主線路應(yīng)有一個具有較高質(zhì)量的不低于90%額定值的交流電源；主線路的設(shè)計功率必須足夠大（相當于所連接變頻器總功率的100倍）。