变频器制动电路的组成部分
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。
变频器制动单元的组成
变频器制动单元的组成随着现代工业的发展，变频器作为一种重要的电力传动设备，在许多领域发挥着关键作用。
变频器的核心部件之一就是制动单元，它有助于实现电机的快速制动和控制。
本文将介绍变频器制动单元的组成。
1. 制动电阻制动电阻是变频器制动单元中最关键的部件之一。
它通过将电机的降频电能转化为热能来实现制动。
当电机需要制动时，变频器会将电机的旋转能量转换为电能，并通过制动电阻来消耗这部分电能，从而使电机停止运行。
制动电阻通常由金属板或者陶瓷片制成，能够快速耗散能量，并具有较高的耐电压能力。
2. 制动单元控制电路制动单元控制电路是变频器制动单元的另一个关键组成部分。
该电路负责控制制动电阻的工作状态，也就是在电机需要制动时，工作电流是否流经制动电阻。
当电机需要制动时，通过控制电路将电阻器接入电路中，从而完成制动操作。
此外，制动单元控制电路还需具备多种保护功能，如过流保护、过热保护等，以确保制动单元的稳定运行。
3. 制动单元散热系统制动单元在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，将会影响制动单元的性能和寿命。
因此，制动单元通常都配备有散热系统来提高散热效率。
散热系统通常由散热风扇、散热片和散热器等组成，通过增加与外界的换热面积，有效地提高制动单元的散热效果，并保持正常工作温度。
4. 制动电压和制动时间控制装置制动单元需要根据实际需求来调节制动电压和制动时间。
制动电压控制装置通常根据电机工作状态和制动需求来自动调节制动电压的大小，以达到合适的制动效果。
制动时间控制装置则是根据电机的转动惯量和停止要求来设置制动时间，确保电机在适当的时间内停止旋转。
5. 辅助电源辅助电源是为了使制动单元能够正常工作而设计的。
由于制动单元需要消耗较多的电能，因此需要供给足够的电源来支持其工作。
辅助电源可以通过主电源供电，也可以通过电池或其他独立电源供电，以确保制动单元在各种情况下都能稳定运行。
综上所述，变频器制动单元由制动电阻、制动单元控制电路、散热系统、制动电压和制动时间控制装置以及辅助电源等组成。
变频器总复习题
一、填空题1．变频器按变换环节分为（交—交变频器）和（交—直—交变频器）；前者称为（直接式变频器），后者称为（间接式变频器）。
2．变频器按直流电源的性质分为（电流型变频器）和（电压型变频器）。
3．电流型变频器的中间直流环节采用（大电感器）作为储能元件，常应用于（负载电流）变化较大的场合；电压型变频器的中间直流环节采用（大电容器）作为储能元件，常应用于（负载电压）变化较大的场合。
4．变频器按电压的调制方式分为（脉宽调制[SPWM]）变频器和（脉幅调制[PAM]）变频器。
5．变频器的功用是将（频率固定）的交流电变换成（电压频率连续可调）的三相交流电，以供给电动机运转的电源装置。
6．变频器的额定功率指的是它适用的（4极交流异步电动机的功率）。
7．输出电抗器的主要作用是（补偿长线分布电容）的影响，并能抑制变频器输出的（谐波），起到减小（噪声）的作用。
8．把功率开关、驱动电路和故障检测电路集成在一起的智能功率模块，称为（IPM）。
9．（IEGT）是融合了IGBT与GTO优点的一种新型电力电子器件。
10．EXB系列集成驱动器是结合（IGBT）模块的特点而研制和开发的专用集成驱动器。
11．三相电源的线电压为380V，则通用变频器直流母线的平均电压是（513 ）V。
在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上升至（760V）左右时，变频器过电压保护动作。
12．电流型变频器输出的电流波形为（矩形波），与负载性质无关；当带电动机负载时，输出的电压波形为近似（正弦波）；而电压型变频器输出的交流电压波形为（矩形波）。
13．在基频以下，变频器的输出电压随输出率的变化而变化，适合变频调速系统的（恒转矩负载特性）；在基频以上，变频器的输出电压维持电源额定电压不变，适合变频调速系统的（恒功率负载特性）。
14．变频器和主电源间常用的切换方式有（冷切换）和（热切换），后者又可分为（硬切换）和（软切换）。
15．变频器供电电源异常表现的形式有（缺相）、（电压波动）和（瞬间停电）。
交直交电流型变频器主电路的组成及各部分的作用
交直交电流型变频器主电路的组成及各部分的作用导语：交-直-交电流型变频器是指在逆变器的直流侧串联平波电抗器，使得直流电平直，形成电流源，可以方便地实现负载能量向电网回馈，可以快速、频繁地实现四象限运行，同时可以实现电流的闭环控制，提高了装置的可靠性。
交直交变频器的主电路包括哪些组成：1、主电路;2、控制电路;3、外接端子;4、操作面板四部分组成。
1、主电路：是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感，包括：(1)整流电路：用来把三相交流电整流成直流电;(2)滤波电路：用来把整流后的脉动的直流通过储能元件，变为较为平滑的的直流。
，滤波电路还可以提高功率因数;(3)逆变电路：用来把直流电逆变为交流电，最常见的是用6个逆变模块组件组成三相桥式逆变电路，由CPU来控制逆变器的通断，可以得到任意频率的三相交流电的输出;2、控制电路：有运算电路、检测电路、控制信号的输入输出和驱动电路等构成;3、外接端子：主电路的三相电源接线端子、电动机端子、直流电抗器接线端子、制动单元和制动电阻接线端子;4、操作面板：操作面板用来设定变频器的控制功能、参数和频率设定等。
交-直-交电流型变频器是指在逆变器的直流侧串联平波电抗器，使得直流电平直，形成电流源，可以方便地实现负载能量向电网回馈，可以快速、频繁地实现四象限运行，同时可以实现电流的闭环控制，提高了装置的可靠性。
适用于单机快速调速系统。
顺变器的作用是将定压定频的交流电变换为可调直流电，通过电压型或电流型滤波器为逆变器提供直流电源。
逆变器将直流电源变为可调频率的交流电。
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。
变频器的制动电阻与制动单元
图 1 中的电阻 R 是限流电阻，可以限制开机瞬间电容器 C 较大的充电涌流。适当延时后，交流接触器 KM 触点接通．将电阻 R 短路。有的变频器在这里使用一只晶闸管，作用与此类似。
变频器的制动电阻与制动单元
杨德印
变频器在运行中有时频繁启动和制动，有时拖动具有位能的负载 ( 例如起重机械在降落时制动 ) ，这将导致直流电路的电压 UD 增高．从而产生过电压，因此必须配接制动电阻，将滤波电容器 C 上多余的电荷释放掉。
一、制动电路工作原理
如图 1 所示。图中 DR 是制动电阻， V 是制动单元。制动单元是一个控制开关，当直流电路的电压 UD 增高到一定限值时，开关接通，将制动电阻并联到电容器 C 两端，泄放电容器上存储的过多电荷。其控制原理如图 2 虚线框内电路所示。电压比较器的反向输入端接一个稳定的基准电压．而正向输入端则通过电阻 R1 和 R2 对直流电路电压 UD 取样，当 UD 数值超过一定限值时．正向端电压超过反向端，电压比较器的输出端为高。经驱动电路使 IGBT 管导通，制动电阻开始放电。当 UD 电压数值在正常范围时， IGBT 管截止，制动电阻退出工作。
二、制动电阻的阻值和容量
准确计算制动电阻值的方法比较麻烦，必要性也不大。作为一种选配件，各变频器的制造商推荐的制动电阻规格也不是很严格，而为了减少制动电阻的规格挡次，常常对若干种相邻容量规格的电动机推荐相同阻值的制动电阻。取值范围如下：
的门槛电压， V ：
由式 (2) 计算出的制动电阻功率值是假定其持续工作时的值，但实际情况绝非如此，因为制动电阻只有变频器和电动机在停机或制动时才进入工作状态．而有的电动机甚至连续多天运行都不停机．即便是制动较频繁的电动机，它也是间断工作的，因此，式 (2) 计算出的结果应进行适当修正，根据电动机制动的频繁程度。修正系数可在~之间选择。制动频繁，或电动机功率较大时．取值大些，很少制动．或电动机功率较小时。取值小些。
变频器主回路简图详解
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。
对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
（二）变频器元件作用电容C1：是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，变压器是一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。
压敏电阻：有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔:安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。
选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻：作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。
如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。
一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。
充电电阻的选择范围一般为：10-300Ω。
储能电容：又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。
PN端的电压电压工作范围一般在430VDC～700VDC 之间，而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。
容量选择≥60uf/A均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏。
C2电容;吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。
（2）直-交部分VT1-VT6逆变管（IGBT绝缘栅双极型功率管）：构成逆变电路的主要器件，也是变频器的核心元件。
(完整版)变频器内部结构
第六章：变频器内部结构
2.I-U转换电路
该电路是模 拟输入电压、 电流、以及模 拟输出指示端 子的转换电路。 该电路出了问 题，会影响这 几路信号的正 常工作。
第六章：变频器内部结构
3.DC/DC电源
这是变频器除 了主电路之外 所有电路的供 电电源。它出 了故障，整个 变频器停止工 作。因为该电 源的输出端是 分组输出，哪 一组出了问题， 影响那一组所 对应的电路。
第六章：变频器内部结构
4.开关器件
1）二极管 二极管是单向导电器件，加正向电
压，导通，相当开关闭合；加 反向电压，截止，相当于开关 断开
第六章：变频器内部结构
2）绝缘栅双极晶体管（IGBT）
①结构及外形
IGBT是MOS和GTR取长补短相结合的产物，具有栅极G、集电极C、 和发射极E的三个引出端。
第六章：变频器内部结构
3.逆变电路
将直流电转换为三相交 流电
图中，VT1—VT6，逆 变管，VD7—VD12， 续流二极管
第六章：变频器内部结构
1）逆变原理 下面分析怎样将一个直流电变为
正弦波的问题。 ①采样原理 PWM技术的理论基础是采样控
制理论中的面积等效控制原理。 即：加在惯性环节上的窄脉冲， 尽管形状不同，只要面积相等， 其作用在惯性环节上的效果相 同（惯性环节就是电感、电 容）。
第六章：变频器内部结构
6.保护电路
是保护逆变 桥过流、过压、 过载等的保护 电路。它由检 测、放大、模 /数转换等电 路组成。该电 路出了故障， 一是误报；二 是失去保护功 能，造成逆变 桥的损坏。
第六章：变频器内部结构
1）电流检测电路 通过检测变频器的输 出电流，进行过流、 过载计算，当判断为 过流、过载，立即封 锁变频器的输出脉冲， 使PWM电路停止工 作。R121为检测电 阻，检测电流为1A。 (检测电流为 100A,R121为
变频器三相制动单元原理
变频器三相制动单元原理变频器（Variable Frequency Drive，简称VFD）是一种能够控制交流电机的电子设备。
它可以通过改变电源供电频率来调整交流电机的转速，从而实现对电机的速度调节。
三相制动单元是变频器的一个重要组成部分，用于控制电机的制动过程。
本文将详细介绍变频器三相制动单元的原理。
变频器三相制动单元主要分为散流型制动单元和逆变型制动单元。
散流型制动单元是通过外接电阻来实现制动的，逆变型制动单元则是通过逆变电路来实现制动的。
下面分别对这两种制动单元的原理进行介绍。
散流型制动单元的原理是通过改变电机回馈的电能来实现制动。
当电机在运行过程中需要制动时，散流型制动单元会将电机接入到外接电阻上，使电机的电能转化为热能进行散热，从而减慢电机的转速。
具体实现时，散流型制动单元通常包括一个电机回路切换器和一个电阻调节器。
电机回路切换器用于控制电机的运行状态，将电机从主回路切换到制动回路；电阻调节器则用于控制电机接入电阻的阻值，从而控制制动过程的效果。
逆变型制动单元的原理是通过逆变电路来实现制动。
逆变电路是一种可以将直流电转换为交流电的电路，它由多个功率半导体器件（如晶闸管、IGBT等）组成。
当电机在运行过程中需要制动时，逆变型制动单元会对电机的供电进行逆变，将直流电转换为交流电，并通过逆变电路的控制，使电机产生与运行方向相反的电磁转矩，从而实现制动。
逆变型制动单元通常包括一个逆变电路和一个制动电阻。
逆变电路用于控制电机的供电，而制动电阻则用于吸收电机回馈的电能，从而实现电机的制动。
无论是散流型制动单元还是逆变型制动单元，它们都可以通过变频器的控制面板来进行操作。
在制动过程中，变频器可以检测电机的电流和速度，并根据设定的参数来调节制动单元的工作状态，从而实现精确的制动控制。
此外，变频器还可以通过反馈回路来实时监测电机的转速和电流，从而调整制动单元的工作参数，保证制动过程的平稳性和可靠性。
总之，变频器三相制动单元是通过改变电机的供电方式来实现制动的。
变频器主电路基本构成
变频器主电路基本构成变频器地主电路主要由整流电路、直流中间电路和逆变电路三部分以及有关地辅助电路组成.下面我们将分别介绍这三部分电路..整流电路整流电路地主要作用是对电网地交流电源进行整流后给逆变电路和控制电路提供所需要地直流电源.在电流型变频器中整流电路地作用相当于一个直流电流源，而在电压型变频器中整流电路地作用则相当于一个直流电压源.根据所用整流元器件地不同，整流电路也有多种形式.由于各种整流电路地基本工作方式和电路构成在许多参考书中都可以找到，在这里就不再赘述了..直流中间电路虽然利用整流电路可以从电网地交流电源得到直流电压或直流电流，但是这种电压或电流含有频率为电源频率六倍地电压或电流纹波.此外，变频器逆变电路也将凶为输出和载频等原因而产生纹波电压和电流，并反过来影响直流电压或电流地质量.因此，为了保证逆变电路和控制电源能够得到较高质景地直流电流或电压，必须对整流电路地输出进行平滑，以减少电压或电流地波动.这就是直流中间电路地作用.而正因为如此，直流中间电路也称为平滑电路.对电压型变频器来说，整流电路地输出为直流电压，直流中间电路则通过大容量地电容对输出电压进行平滑.而对电流型变频器来说，整流电路地输出为直流电流，直流中间电路则通过大容量电感对输出电流进行平滑.电压型变频器中用于直流中间电路地直流电容为大容量铝电解电容.为了得到所需地耐压值和容量，往往根据电压和变频器容量地要求将电容进行串联和并联使用.当整流电路为二极管整流电路时，由于在电源接通时电容中将流过较大地充电电流（浪涌电流），有烧坏二极管以及影响处于同一电源系统地其他装置正常工作地可能，必须采取相应措施..逆变电路逆变电路是变频器最主要地部分之一.它地主要作用是在控制电路地控制下将直流中间电路输出地直流电雎（电流）转换为具有所需频率地交流电压（电流）.逆变电路地输出即为变频器地输出，它被用来实现对异步电动机地调速控制.电压型变频器在电压型变频器中，整流电路产生逆变电路所需要地直流电压，并通过直流中间电路地电容进行平滑后输出.整流电路和直流中间电路起直流电压源地作用，而电压源输出地直流电压在逆变电路中被转换为具有所需频率地交流电压.在电压型变频器中，由于能量回馈给直流中间电路地电容，并使直流电压上升，还需要有专用地放电电路，以防止换流器件因电压过高而被破坏.电压型变频器主电路地结构因其使用地换流器件地不同而有多种形式.关于这些电路地结构，可参考有关资料.电流型变频器整流电路通过中间电路地电抗将电流平滑后输出.整流电路和直流中间电路起电流源地作用，而电流源输出地直流电流在逆变电路中被转换为具有所需频率地交流电流提供给电动机.在电流型变频器中，电动机定子电压地控制是通过检测电压后对电流进行控制地方式实现地.对于电流型变频器来说，在电动机进行制动地过程中可通过将直流中间电路地电压反向地方式使整流电路变为逆变电路，并将负载地能量回馈给电源，而且在出现负载短路等情况时也更容易处理，电流型控制方式更适合于大容量变频器.调制变频器(参见)控制是脉冲幅度调制( )地缩写，是一种在整流电路部分对输出电压(电流)地幅值进行控制，而在逆变电路部分对输出频率进行控制地控制方式.因为在控制地变频器中，逆变电路换流器件地开关频率即为变频器地输出频率，所以这是一种同步调制方式.由于逆变电路换流器件地开关频率(简称载波频率)较低，在使用控制方式地变频器进行调速驱动时具有电动机运转噪音小，效率高等特点.但是，由于这种控制方式必须同时对整流电路和逆变电路进行控制，控制电路比较复杂.此外，这种控制方式也还具有当电动机进行低速运转时波动较大地缺点.调制变频器控制是脉冲宽度调制( )地缩写.交直交变频器要求具有两个基本特点：即输出电压地频率和幅度可变.在变频器中，逆变器起变频作用，整流器完成变压.如在逆变器环节中，将每个半周地矩形分成许多小脉冲，通过调整脉冲宽度地大小，也可起到调压地作用.这就是所谓地方式.为使异步电动机在进行调速运转时能够更加平滑，目前在变频器中多采用法(正弦波调制方式).所谓法指地是通过改变输出地脉冲宽度，使输出电压地平均值接近于正弦波.(参见)采用控制方式地变频器具有可减少高次谐波带来地各种不良影响，转矩波动小，而且控制电路简单，成本低等特点，是目前在变频器中采用最多地一种逆变电路控制方式.但是，该方式也具有当载波频率不合适时会产生较大地电动机运转噪音地缺点.为了克服这个缺点，在采用控制方式地新型变频器中都具有一个可改变变频器载波频率地功能，以便使用户根据实际需要改变变频器地载波频率，从而达到降低电动机运转噪音地目地.控制变频器控制是一种比较简单地控制方式.它地基本特点是对变频器输出地电压和频率同时进行控制，通过使电压和频率之比地值保持一定而得到所需地转矩特性.采用控制方式地变频器控制电路成本较低，多用于对精度要求不太高地通用变频器.转差频率控制变频器转差频率控制方式是对控制地一种改进.在采用这种控制方式地变频器中，电动机地实际速度由安装在电动机轴上地速度传感器和变频器控制电路得到，而变频器地输出频率则由电动机地实际转速与所需转差频率地和被自动设定，从而达到在进行调速控制地同时控制电动机输出转矩地目地.转差频率控制是利用了速度传感器地速度闭环控制，井可以在一定程度上对输出转矩进行控制，所以和控制方式相比，在负载发生较大变化时仍能达到较高地速度精度和具有较好地转矩特性.但由于采用这种控制方式时需要在电动机上安装速度传感器，并需要根据电动机地特性调节转差，通常多用于厂家指定地专用电动机，通用性较差. 矢量控制变频器矢量控制是年代西德等人首先提出来地对交流电动机地一种新地控制思想和控制技术，也是交流电动机地一种理想地调速方法.矢量控制地基本思想是：将异步电动机地定子电流分为产生磁场地电流分量(励磁电流)和与其相垂直地产生转矩地电流分量(转矩电流)并分别加以控制.由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流地幅值和相位，即控制定子电流矢量，因此这种控制方式被称为矢量控制方式.矢量控制方式使对异步电动机进行高性能地控制成为可能.采用矢量控制方式地交流调速系统不仅在调速范围上可与直流电动机相匹敌，而且可直接控制异步电动机产生地转矩.故已经在许多需要进行精密控制地领域得到了应用.由于在进行矢量控制时需要准确地掌握对象电动机地有关参数，这种控制方式过去主要用于厂家指定地变频器专用电动机地控制.但随着变频调速理论和技术地发展及现代控制理论在变频器中地成功应用，目前在新型矢量控制变频器中已经增加了自调整()功能.带有这种功能地变频器在驱动异步电机正常运转之前可自动地对电动机参数进行辨识并根据辨识结果调整控制算法中地有关参数，从而使得对普通地异步电动机进行有效地矢量控制成为可能.通用变频器通用变频器可用于对普通异步电动机进行调速控制.随着变频器技术地发展和市场需要地不断扩大，通用变频器正朝着两个方向发展：低成本地简易型通用变频器和高性能多功能地通用变频器.简易型通用变频器以节能为主要目地，削减了一些系统功能.主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于调速性能要求不高地场所，并具有体积小，价格低等方面地优势.高性能多功能通用变频器在设计时充分考虑了应用中可能出现地各种需要，并为满足这些需要在系统软件和硬件方面都做了相应地准备.使用时，用户可根据负载特性选择算法并对变频器地各种参数进行设定，也可根据系统地需要选择厂家所提供地各种选件来满足系统地特殊需要.高性能多功能变频器广泛应用于传送带、升降装置以及各种机床、电动车辆等对调速系统地性能和功能有较高要求地许多场合. 过去，通用型变频器基本上采用地是电路结构比较简单地控制方式，其转矩控制性能较差.但随着变频器技术地发展，目前一些厂家已经推出了采用矢量控制方式地高性能多功能通用变频器.这种高性能多功能通用变频器在性能上已经接近过去地高性能矢量控制变频器，但在价格方面却与过去采用控制方式地通用变频器基本持平.高性能专用变频器随着控制理论，交流调速理论和电力电子技术地发展，异步电动机地矢量控制方式得到了充分地重视和发展，采用矢量控制方式地高性能变频器和变频器专用电动机所组成地调速系统在性能上已经达到和超过了直流伺服系统.此外，由于异步电机还具有环境适应性强、维护简单等许多直流伺服电机所不具备地优点，在许多需要进行高速高精度控制地应用中这种高性能交流调速系统正在逐步替代直流伺服系统.与通用变频器相比，高性能专用变频器基本上都采用了矢量控制，而驱动对象通常是变频器厂家指定地专用电机，并且主要应用于对电动机地控制性能要求较高地系统.此外，高性能专用变频器往往是为了满足某些特定产业或区域地需要，使变频器具有最好地性能价格比而设计生产地.例如，在机床主轴驱动专用地高性能变频器中，为了便于和数控装置配合完成各种工作，变频器地主电路、回馈制动电路和各种接口电路等被做成一体，从而达到了缩小体积和降低成本地要求.此外，在超精密加工和高性能机械领域常常要用到高速电动机.为了满足这些高速电动机驱动地需要，出现了采用控制方式地高速电动机驱动用变频器.这类变频器地输出频率可达到，所以在驱动两极异步电动机时电动机地最高转速可达到.图所示为目前市场主流地交直交变频器地基本结构.。
(完整版)《变频器内部结构》
• 制动单元BV的功能是控制放电回路的工作。具体地说，当直 流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通 过RB释放能量，降低直流电压。而当UD在正常范围内时，BV 将可靠截止，以避免不必要的能量损失。
四、主电路
• 将上述各部分电路汇总后成为主电路，如下图所示。
• 短路开关SL的作用是：限流电阻RL如长期接在电路内，会影 响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大 到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多 由晶闸管构成，在容量较小的变频器中，也常有接触器或继 电器的触点构成。
3、电源指示
• 电源指示灯HL除了表示电源是否接通外，还有一个十分重 要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器CF上 的电荷是否已经释放完毕。
第六章：变频器内部结构
• （1）电容C01-C06。逆变管V1-V6每次由导通状态转换成 截止状态的过程中，集电极（C极）和发射极（E极）之间 的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。 在此过程中，电压增长率是很高的，将容易导致逆变管的损 坏。C01--C06的功能便是减小V1-V6在关断时的电压增长 率
1、 全波整流电路 • 在SPWM变频器中，大多采用桥式全波整流电路。在中、
小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或 二极管模块，如图中的VD1-VD6所示。 • 当三相线电压为380V时，整流后的峰值电压为537V，平 均电压为515V。
整流电路 Um m Ud0
单相全波 2U 2 * 2
2、能耗电路的构成
• 能耗电路由制动电阻RB和制动单元BV构 成，如图所示。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
变频器主电路基本构成
变频器主电路基本构成变频器的主电路主要由整流电路、直流中间电路和逆变电路三部分以及有关的帮助电路组成。
下面我们将分别介绍这三部分电路。
1.整流电路整流电路的主要作用是对电网的沟通电源进行整流后给逆变电路和掌握电路供应所需要的直流电源。
在电流型变频器中整流电路的作用相当于一个直流电流源，而在电压型变频器中整流电路的作用则相当于一个直流电压源。
依据所用整流元器件的不同，整流电路也有多种形式。
由于各种整流电路的基本工作方式和电路构成在很多参考书中都可以找到，在这里就不再赘述了。
2.直流中间电路虽然利用整流电路可以从电网的沟通电源得到直流电压或直流电流，但是这种电压或电流含有频率为电源频率六倍的电压或电流纹波。
此外，变频器逆变电路也将凶为输出和载频等缘由而产生纹波电压和电流，并反过来影响直流电压或电流的质量。
因此，为了保证逆变电路和掌握电源能够得到较高质景的直流电流或电压，必需对整流电路的输出进行平滑，以削减电压或电流的波动。
这就是直流中间电路的作用。
而正由于如此，直流中间电路也称为平滑电路。
对电压型变频器来说，整流电路的输出为直流电压，直流中间电路则通过大容量的电容对输出电压进行平滑。
而对电流型变频器来说，整流电路的输出为直流电流，直流中间电路则通过大容量电感对输出电流进行平滑。
电压型变频器中用于直流中间电路的直流电容为大容量铝电解电容。
为了得到所需的耐压值和容量，往往依据电压和变频器容量的要求将电容进行串联和并联使用。
当整流电路为二极管整流电路时，由于在电源接通时电容中将流过较大的充电电流（浪涌电流），有烧坏二极管以及影响处于同一电源系统的其他装置正常工作的可能，必需实行相应措施。
3.逆变电路逆变电路是变频器最主要的部分之一。
它的主要作用是在掌握电路的掌握下将直流中间电路输出的直流电雎（电流）转换为具有所需频率的沟通电压（电流）。
逆变电路的输出即为变频器的输出，它被用来实现对异步电动机的调速掌握。
电压型变频器在电压型变频器中，整流电路产生逆变电路所需要的直流电压，并通过直流中间电路的电容进行平滑后输出。
变频器制动单元的组成
变频器制动单元的组成变频器制动单元是一种重要的电力电子设备，主要用于变频器系统中，其主要作用是保护变频器免受电动机产生的再生电能的干扰，防止变频器发生过压现象。
一、制动单元的基本组成1.制动电容器：制动电容器是制动单元的主要元件，主要负责承受电机产生的再生电能。
这种电容器需要能够在规定的电压范围内储存电能，并且能够快速地释放这些电能。
2.制动晶闸管：制动晶闸管是制动单元的另一个重要元件，主要负责承受电压和电流。
它的主要作用是当电容器充满电时，通过控制晶闸管的通断，将电容器中的电能释放到制动电阻上，从而将再生电能消耗掉。
3.控制电路：控制电路是制动单元的核心部分，主要负责控制晶闸管的通断。
这个电路需要根据电机的运行状态和变频器的指令，实时地调整晶闸管的通断状态，以保证制动单元能够有效地消耗掉再生电能。
4.检测电路：检测电路主要负责检测马达终端电压。
这个电路的作用是当马达在外力的作用下减速时，能够及时地检测到马达产生的再生电能，并将这个信息传递给控制电路，以便控制电路能够及时地调整晶闸管的通断状态。
二、制动方式直接短接制动方式：直接短接制动方式是指当驱动电机停止时，制动电容器通过制动晶闸管将电能直接释放到马达中，用以抵消马达旋转惯性的能量。
这种制动方式的优点是制动效率高、制动能量大，但缺点是制动过程中容易产生噪声和振动。
间接制动方式：间接制动方式是指当驱动电机停止时，制动电容器通过制动电阻将电能消耗掉。
这种方式的优点是制动过程平稳、无噪声和振动，但缺点是制动效率相对较低。
三、动作过程当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。
其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。
当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。
制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。
变频器的工作原理 主回路结构 主回路各部分的结构和功能
进线侧组件(进线滤波器)用于限制和保护整流元件，防止电流电压瞬时或者持续升高，并且确保连接设备符合相应的EMC 标准。
进线滤波器适用于接地系统（带星形接地点的TN 或TT 系统）。
进线谐波滤波器可将变频装置的低频谐波限制在12脉冲整流的谐波水平。
如果使用进线谐波滤波器，变频装置必须选用进线电抗器。
对于电网条件不是太好的场合，推荐选用进线电抗器，它既能抑制变频装置产生的过高谐波电流（从而防止过载），又能用于将谐波限制在允许值以内。
谐波电流通过进线电抗器的电感和电源电缆的总电感来限制。
如果电源输入电感足够大（即RSC 的值必须足够小），则可将进线电抗器省去。
当传动工作在制动状态或可控停车时（如急停），就需要使用制动模块和匹配的制动电阻。
制动模块由功率电子器件及其相应的控制电路组成。
工作电源来自直流回路。
制动工作时，直流回路的过多能量通过外部制动电阻耗散掉。
制动模块独立于变频调速器控制而自主工作。
要求每套制动电阻器将对应一个制动模块. 制动模块与制动电阻间的电缆最大允许长度为100m.输出侧组件:输出电抗器可以降低变频器电机端产生的电压斜率，从而降低电机绕组的电压应力。
同时还可以延长电缆长度. dv/dt+VPL （电压尖峰抑制器）滤波器可将电压上升率dv/dt限制在小于500 V/ μs 的范围内, 采用dv/dt+VPL 滤波器时的最大电机电缆长度：• 屏蔽电缆：300 m （例如，Protodur NYCWY）• 非屏蔽电缆：450 m （例如，Protodur NYY ）dv/dt+VPL 滤波器包括两个部件，可以作为分立单元分开供货：• dv/dt 电抗器• 电压限制器，切断电压峰值，并将能量反馈到直流回路。
正弦波滤波器用于380V 至480V 的电压范围（功率可达250kW, 最大输出频率为150 Hz）或500V 至600V 的电压范围（功率可达132kW, 最大输出频率为115 Hz）。
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是一种能够将交流电转换成可调频率和可调电压的设备，广泛应用于工业领域中的电机控制系统中。
制动电路是变频器电路中的一个重要组成部分，主要用于实现电机的制动功能，保证电机在运行过程中的安全性。
一、制动电路的作用和基本原理：1.作用：制动电路主要用于停止转子的运动，使电机在运行过程中达到快速平稳停止的目的，同时防止产生过电压和过电流。
2.基本原理：制动电路主要通过控制电机绕组接入电阻或直接短接来实现制动功能。
当制动电路接入电阻时，电机绕组会形成一个RLC电路，通过线圈中的电阻消耗掉绕组中的电能，从而实现制动；当制动电路直接短接时，电机绕组会形成一个RL电路，直接将电能通过绕组耗散掉。
二、制动电路的类型和工作原理：1.励磁制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制电机励磁电流的变化，实现电机的制动功能。
当制动时，变频器会降低输出电压，减小励磁电流，从而减小转子与旋转磁场之间的耦合，最终使电机停止。
2.电阻制动：该制动方式适用于绕线式同步电动机和感应电动机，通过控制制动电路中的接入电阻，实现电机的制动功能。
当制动时，制动电路将电阻接入电机绕组，从而形成一个RLC电路，通过电阻消耗掉绕组中的电能，实现制动。
3.回馈制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制制动电路中的回馈电阻，将电动机产生的电动势反馈回电源，实现制动功能。
当制动时，制动电路将回馈电阻接入电机绕组，产生反电动势，从而减小电机的运动速度，使电机停止。
4.直接短接制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制制动电路中的继电器或IGBT开关，直接将电机绕组短接，实现制动功能。
当制动时，继电器或IGBT开关动作，将电机绕组短接，从而形成一个RL电路，直接将电能通过绕组耗散掉，实现制动。
三、制动电路的工作流程和控制方法：1.工作流程：制动电路的工作流程主要包括制动开始、制动过程和制动结束三个阶段。
制动开始时，制动电路开始接入电机绕组或电机励磁电流开始减小；制动过程中，通过控制制动电路中的电路参数，控制电机的制动效果，实现电机的平稳快速停止；制动结束时，制动电路断电，制动电机恢复到正常运行状态。
变频器制动电路的工作原理
变频器制动电路的工作原理变频器的制动电路的电路结构，同驱动电路是一样的，相对驱动电路来说，可认为是“第七路”脉冲传输通道。
变频器制动电路的工作模式如下：(1)直流回路的DC530V电压在正常范围以内时，制动电路是不投入工作的，处于“闲置”状态。
(2)一般状况下，负载电机是在变频器的输出频率的“束缚下”运行的，其转速等于或接近变频器的输出频率。
(3)因一些大惯性负载，在减速或停车过程中，电机转速有可能超过变频器的给定频率，处于超速运行状态，此时电机的转子速度超过定子磁场速度，产生容性电流，由电动进入动电(发电)状态。
负载电机的发电能量，经IGBT两端并联二极管构成的三相桥式整流电路，馈回变频器的直流回路，可能导致直流电压的特别上升，危及储能电容的IGBT模块的平安。
最常采纳的方法，是采纳制动电路(或称刹车电路)，将制动电路接入直流回路，将直流回路的电压增量，转化为制动电阻的有功耗(制动电流流经制动电阻)。
变频器起动制动动作时，可以使电机的发电能量快速耗散，可以达到加速停车的作用，因而制动电路又称为刹车电路。
一般中、大功率的制动单元(掌握制动电阻的接入和断开)和制动电阻，均需在变频器外部，另行加装和连接。
小功率变频器，一般有内置制动单元和制动电阻，也有的仅有制动掌握电路，制动电阻可从RB、P(+)端接入。
如下图是SINE300型7.5kW变频器的制动掌握电路，制动信号的传输电路同6脉冲传输通是相像的，其工作原理如下变频器修理中，MCU检测直流回路DC530V变化的幅度，当电机反发电，使直流电压上升时，其高于某制动动作阈值(如660V)时，由38脚输出制动信号(一般为直流掌握信号或脉冲信号，本电路为脉冲信号)，经U37、U8两种受控同相、反相驱动器，送入U14驱动IC。
由U14直接驱动制动开关管IGBT7，将外接制动电阻接入直流回路，对电压增量进行消耗。
若制动电路的投入是有效的，直流回路的电压增量得到很快削减:若直流电压照旧太高，则经延时推断后，变频器报过电压故障，停机爱护。
变频器制动晶体管的作用
变频器制动晶体管的作用
变频器制动晶体管是变频器中的一个重要组成部分，它的作用是将直流电源转换为交流电源，以驱动电机运转。
具体来说，变频器制动晶体管主要有以下几个作用：
1. 将直流电转换为交流电：变频器中的直流电源通过制动晶体管的开关控制，可以将其转换为不同频率和电压的交流电。
这样可以实现对电机的精确控制，以满足不同的工作要求。
2. 实现电机的调速功能：通过改变制动晶体管的开关频率和占空比，可以调节输出电压的大小和频率，从而实现对电机转速的控制。
这对于需要频繁启停或变速运行的设备非常重要。
3. 保护电机和变频器：在电机启动或停止时，由于惯性作用会产生大量的电能，如果没有及时消耗掉这些能量，就会导致电机过载或损坏。
而变频器制动晶体管可以通过控制电流的方向和大小，将这部分能量转化为热能散发出去，从而保护电机和变频器的安全运行。
4. 提高能效：传统的机械制动方式不仅效率低下，而且会产生大量的热量和噪音。
而采用变频器制动晶体管的方式可以实现高效的能量回收和利用，从而提高整个系统的能效。
总之，变频器制动晶体管在现代工业中扮演着重要的角色，它的出现极大地提高了电机的控制精度和效率，同时也为节能环保做出了贡献。
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制动单元电路往往由三部分组成：
1、供电电路，由降压变压器整流、滤波、稳压取得；由功率电阻降压、稳压取得；再讲究一、点的，由开关电源逆变再整流、稳压取得。
本电路采用了第一种供电方式。
2、直流电路电压检测（采样）电路：一般由电阻分压网络取得，再由后级电压比较器，取出制动动作信号，送后级IGBT模块驱动电路。
3、IGBT模块驱动电路。
往简单处考虑，制动单元就是一个电子开关，承担将制动电阻接入直流电路的任务，此一电子开关用一只接触器来取代也未尝不可。
反正开关接通时还有一只制动电阻在电路“限着流”，开关本身的安全性还是有所保障的，只是开关的额定电流值取一定富裕量就可以了。
对于电子开关器件，当然还要考虑工作中的散热问题。
比较简单的控制，是由电压比较器的输出信号直接控制驱动IC的输出，在直流电路电压高到660V 时，模块开通（开关闭合），接入制动电阻进行“能耗制动”，当直流电路电压回落到600V左右时，电压比较器输出状态反转，模块截止（开关断开），制动动作结束。
制动动作点和结束点的整定，也不是那么严格和精确，各个厂家的整定值可能有一定的偏差，只要保证直流电路不受高电压冲击就可以了。
讲究一点的驱动电路，对IGBT模块，是采用脉冲方式驱动的，效果就要好一些了。
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