制动电路驱动技术探析

变频器是通过改变输出交流电的频率来控制电动机转速的。当需要电动机减速时,变频器的逆变电路输出交流电频率下降,由于惯性原因,电动机转子转速会短时高于定子绕组产生的旋转磁场转速(该磁场由交频器提供给定子绕组的已降频的交流电源产生),电动机处于再生发电状态,它会产生电动势通过逆变电路中的二极管对滤波电容反充电,使电容两端电压升高。为了防止电动机减速再生发电时对电容充得电压过高,同时也为了提高减速制动速度,通常需要在变频器的中间电路中设置制动电路。

制动电路的作用是在电动机减速时为电动机产生的再生电流提供回路，提高制动速度，同时减少再生电流对储能电容的充电，防止储能电容被充得过高电压损坏电容本身及有关电路。典型的变频器制动电路如图9-23所示。

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图9-23 典型的变频器制动电路

开关变压器二次绕组上的感应电动势经VD₂₃对C₁₈充电,得到上正下负电压,该电压经R₆₂、VD₁₄分成两部分,以VD₁₄负极电压为0V,则R₆₂上端为正电压,VD₁₄正极为负电压,正、负电压分别送到PH7(T250V)的8、5脚。在正常工作时,T250V的7、5脚之间的内部晶体管导通,5脚的负压通过内部晶体管从7脚输出,送到制动IGBT的G极,IGBT因U_GE为负电压而截止,制动电路不工作;在电动机减速制动时,CPU送BRK信号到T250V的3脚,经内部光耦隔离传递后,使8、7脚之间的晶体管导通,8脚正电压通过7脚加到制动IGBT的G极,IGBT的U_GE为正电压而导通,电动机产生的再生电流经逆变电路上桥臂二极管、充电接触器触头、制动电阻RB、制动IGBT、逆变电路下桥臂二极管流回电动机,该电流在流回电动机绕组时,绕组产生磁场对转子产生很大的制动转矩,从而使电动机快速由高速转为低速,回路电流越大,绕组产生的磁场对转子形成的制动转矩越大。