变频器制动状态在传动中的应用

在通用变额器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或者所传动的位能负载下放时，异步电动机将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换成电能。逆变器的六个回馈二极管将这种电能回馈到直流侧。此时的逆变器处于整流状态。如果在标准型的变频器（网侧变流器为不控的二极管整流桥）中不采取另外的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。当电动机的制动并不太快，电容器电压升高的值并不十分明显，一旦电动机恢复到电动状态，这部分能量又被负载所重新利用。当制动较快，电容器电压升得过高。装置中的“制动过电压保护”将动作，以保护变频装置的安全。所以，当制动过快或机械负载为位性能时，这部分再生能量的处理问题就应认真地对待了。

在通用变频器中，对再生能量的处理方式有三种：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；②由并联在直流回路上的其他传动系统吸收；③使之回馈到电网。如果属于前两种工作状态，称为动力制动状态；如果属于后一种工作状态，则称为回馈制动状态（又称再生制动状态）。应该注意，这是从整个系统角度视再生电能是否能回馈到交流电网而定义的两种工作状态。在这两种状态下，异步电动机自身均处于再生发电制动状态。

关于上述的“动力制动”和“再生制动”，不同的资料有不同的提法。日本的资料，常将上述的“动力制动”称为“再生制动”，而将上述的“再生制动”称为“电源再生制动”。这是从电动机运行状态的角度命名的，电动机的再生电能如果不回馈到电网，则简单地称为“再生制动”；如果回馈到电网则称为“电源再生制动”。

另外，还有一种制动方式，即异步电动机定子通直流，实现电动机的能耗制动，在通用变频器的大多数资料中，常称为直流制动（DC制动）。这种DC制动可以用于要求准确停车的情况或起动前制止电动机由外界因素引起的不规则旋转。(www.xing528.com)

下面首先说明异步电动机再生制动时的情况。

为了处理电动机的再生电能，在通用变频器中，电路的构成分四种情况：①直流侧并联动力制动单元PW，如图2-39所示；②网侧变流器改用晶闸管可逆变流器，如图2-32所示；③网侧变流器改用斩控式可逆变流器，如图2-33所示；④采用共用直流母线方式（条件是逆变器采用PWM方式，直流回路电压E_d=C，对于通用变频器这不成为问题），如图2-41所示。

西门子公司的6SE35/36和6SC36/37系列通用变频器将图2-39和图2-32所示的两种方式作为标准的可选功能，有软件与这两种方式相配合。目前的最新系列6SE70、6SE71也是如此。值得一提的是，为了适应直流母线方式，最新系列变频器已经将整流器、逆变器分开，用户可以根据需要单独定货，比如订购一台整流器、多台逆变器，以构成直流母线供电方式。