回馈制动在变频器中的应用
变频器控制系统的制动单元及其应用
36 变频器控制系统的制动单元及其应用方涌奎1 屈敏娟 2 张支钢2上海机床厂有限公司1（200093）上海长机自动化有限公司 2（200093）摘 要 阐述了在变频器控制系统中，电动机制动所带来的问题。
介绍了在变频器控制系统中，电动机的能耗制动、直流制动和回馈（再生）制动等几种方法和及其制动单元的基本原理与应用，最后以二个实例来说明制动单元的实际应用。
关键词 变频器 控制系统 制动 制动单元在日常工作中需要电动机迅速而准确的停车，为此对电动机采取一定的制动方法来实现。
但在变频器控制系统中采用同样的制动方法，由于变频器的结构而带来了一些问题，这一点必须加以重视。
1 变频器控制系统电动机制动所存在的问题在变频器控制系统中经常遇到需要电动机制动的场合，如大惯量负载的快速停车、势能负载的拖动、多级传动中的同步控制及负载突变等。
当变频器给定频率的下降速度过快时，由于所拖动的电动机带有负载（机械装置），有较大的机械惯量而不能很快地下降，使电动机绕组切割旋转磁场的速度加快， 绕组的电动势和电流增大，造成电动机侧的反电势E 大于端电压U ，电动机处于制动状态或发电状态，且有较强的制动转矩。
这一能量的回馈将通过变频器的逆变环节中与大功率管并联的二极管流向变频器的直流供电环节。
对于通用变频器来说，其基本结构多是“整流+滤波+逆变”的“交-直-交”系统， 其整流部分大多采用不可逆的桥式整流电路，因此无法将这能量回馈给主电路，结果就造成变频器直流供电环节中的电容器二端电压（通常称之泵升电压）升高。
当回馈能量较大时，还会引起直流回路的过电压而发生变频器的过电压故障。
这就是在变频器控制系统中，电动机制动所带来的新问题，必须加以注意。
2 变频器控制系统电动机制动的方法 2.1 能耗制动对于变频器，如果输出频率降低，电动机转速将跟随频率同样降低，这时会产生制动过程。
由制动产生的功率将返回到变频器侧，这些功率以电阻发热形式消耗，因此该制动方法被称作“能耗制动”。
变频器 刹车 原理
变频器刹车原理变频器刹车原理解析1. 引言变频器刹车是现代工业领域中常见的一种控制方式，通过变频器来实现刹车控制，具有调速、刹车平稳、精确控制等优势。
本文将为您介绍变频器刹车的原理及其相关知识。
2. 变频器介绍定义变频器是一种可以改变电机运行频率和电压的电力传动装置，通过改变电机的输入电压和频率，控制电机的转速。
它通常由整流器、PWM逆变器以及控制电路等部件组成。
作用变频器广泛应用于工业生产中的电动机控制中，可以实现电机的调速、刹车控制等功能。
3. 变频器刹车原理刹车类型变频器刹车可以分为电阻刹车、再生刹车和电流回馈刹车三种类型。
电阻刹车原理电阻刹车是通过将电流通过外接的电阻，使电机产生高阻力，从而达到刹车效果。
当发生刹车时，变频器会控制电机的输出频率逐渐降低，同时提高外接电阻的电阻值，使电流通过电阻消耗能量，从而实现刹车。
再生刹车原理再生刹车是利用电机的自感性质，在刹车时通过变频器改变电机的输入电压和频率，使电机产生反向电动势，将能量反馈到供电系统中，实现刹车效果。
再生刹车可以将电能转化为可再利用的能源，提高能源利用效率。
电流回馈刹车原理电流回馈刹车是通过变频器将制动时产生的电能反馈到电网中，实现刹车效果。
当电机刹车时，变频器会将产生的电能通过逆变器转化为直流电能，并反馈到电网中，使电网系统中的电能得到再利用。
4. 变频器刹车的优势刹车平稳性变频器刹车采用电子控制方式，可以实现刹车过程的平稳控制，避免了传统机械刹车的冲击和损坏。
刹车精确性变频器刹车可以通过控制电机的输出频率、电压和电流等参数，实现对刹车过程的精确控制，满足不同工况下的刹车需求。
节能效果再生刹车和电流回馈刹车可以将产生的能量反馈到电网中，提高能源利用效率，实现节能的目的。
5. 结论通过对变频器刹车原理的介绍，我们了解到变频器刹车可以通过不同的方式实现刹车控制，具有刹车平稳、精确控制、节能等优势。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的刹车方式，可以提高工业生产的效率和质量。
一种能量回馈制动方式在变频器中的应用
理 ， 计 了 以 Ｄ Ｐ为 核 心 的 能 量 回馈 制 动装 置 的软 硬 件 。 实 现 了 能量 的 回馈 制 动 。 设 Ｓ
关键词 能量 回馈
中图法分类号
Ｔ ３４６ Ｍ ４． ；
文献标志码
Ａ
通用变 频系 统 由 于采 用 了不 可 控 整 流 ， 能量 只
、 ＿ —一
Ｔ
Ｉ
Ｉ
【
、
线电压继续升 高并超过 设定的允许启动逆 变器工
作 电压 ， 量 由有 源 逆 变 装 置 的 ６个 Ｉ Ｂ 能 Ｇ Ｔ流 回交
Ｎ
流 电 网侧 。 当直 流 母 线 电压 下 降 到 另 一 设 定 的关
图 １ 泵 升作用等值 电路
闭逆变器 工 作 电压 时 ， 闭有 源逆 变 装 置 ， 量 回 关 能 馈结 束 。
再生 发 电状 态 ， 差为 负 ， 管 反 电 势 多低 ， 个 续 滑 不 六
流二 极管 都 会 利 用 主 管 断 开 时 电机 漏 感 产 生 的 泵
升作 用将 电机 的再 生 电 能 回送 到 直 流 回路 。从 续 流 回路看 ， 流 回路 是 钳 位 电压 ， 管 每关 断 一 次 ， 直 主
Ｊ １
ｌ
态时， 能量 由变 频 器 电 机 侧 流 回直 流 侧 ， 致 直 流 导
ｆ ｌ
、
厶
Ｊ
侧泵 升 电压 升 高 。 当直 流 母 线 电压 超 过 电 网 线 电
压峰 值后 ， 流 桥 由 于 承 受 反 压 而 关 断 ； 直 流母 整 当
Ａ —— ， — ——
回馈变频器直流侧。图 １ 所示为二极管续流时的等
四象限矢量变频器的能量回馈制动原理
采用了电流追踪型PWM整流器组成方式，这样就容易实现功率的双向流动，且具有很快的动态响应速度，同时这样的拓扑结构使得我们能够完全控制交流侧和直流侧之间的无功和有功功率的交换，且效率可高达97%，经济效益较大，热损耗为能耗制动的1%，同时不污染电网。
所以，回馈制动特别适用于需要频繁制动的场合，电动机的功率也较大，这样节电效果明显，按运行的工况条件不同，平均约有20%的节电效果。
四象限矢量变频器的能量回馈制动的特点
（1）可广泛应用于PWM交流传动的能量回馈制动场合的节能运行。
（2）回馈效率高，可达97%，热损小，仅为能耗的1%。
（3）功率因数约等于1.
（4）谐波电流较小，对电网的污染很小，具有绿色环保的特点。
（5）节省投资，易于控制电源侧的谐波和无功分量。
（6）在多电机传动中，每一单机的再生能量可以得到充分利用。
（7）具有较大的节电效果（与电动机的功率大小及运行工况有关）
（8）当车间由共用直流母线为多台设备供电时，回馈制动的能量可直接返回直流母线，供给其它设备使用。
经过核算可以节省回馈逆变器容量，甚至可以不用回馈逆变器。
艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾默生变频器的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城/。
变频器在电梯中的应用原理
变频器在电梯中的应用原理1. 引言随着现代电梯技术的不断发展，变频器在电梯系统中的应用越来越广泛。
变频器可以精确地控制电梯的运行速度，提高电梯的运行效率和乘坐舒适度。
本文将介绍变频器在电梯中的应用原理。
2. 变频器的基本原理变频器是一种用于控制电机转速的设备，通过改变电源频率来改变电机的转速。
在电梯系统中，变频器可以控制电梯的运行速度。
使用变频器可以实现电梯的平稳启动和停止，避免了传统交流电动机在启动和停止过程中产生的冲击和噪音。
3. 变频器在电梯中的具体应用3.1 电梯速度调节变频器通过改变电机的转速来调节电梯的运行速度。
在乘坐电梯时，我们经常会感觉到电梯在加速和减速过程中的不舒适感。
使用变频器可以平滑地调节电梯的运行速度，从而提高乘坐舒适度。
- 变速运行：变频器可以根据电梯的负载情况和乘客需求自动调整电梯的运行速度，使电梯在运行过程中始终保持在最佳状态。
-平滑启停：变频器可以控制电梯的启动和停止过程，使得电梯的启停过程更加平滑，避免了传统电梯在启动和停止时产生的冲击和噪音。
3.2 电能回馈变频器在电梯运行时可以将制动能量转化为电能并反馈回电网，从而实现能量的回收利用。
- 制动能量回馈：当电梯在下行过程中通过制动器进行制动时，变频器可以将制动能量转化为电能并反馈回电网，减少能源的浪费。
- 能源节约：通过回馈电能，可以减少电梯系统的能耗，从而实现节能效果。
3.3 故障诊断与维护变频器内置了故障检测和诊断功能，能够实时监测电梯系统的运行状态，并提供相应的维护信息。
- 故障诊断：变频器可以监测电梯系统的运行状况，及时发现电梯系统中的故障，并通过报警系统将故障信息通知维修人员。
- 维护信息：变频器可以记录电梯系统的运行数据，包括运行时间、负载情况等，提供给维修人员参考，从而提高维护的效率和准确性。
4. 变频器在电梯中的优势使用变频器对电梯进行智能控制可以带来以下优势： - 节能：变频器可以根据电梯的运行需求来调节电机的转速，减少能源的消耗，提高能源利用率。
回馈制动的工作原理和应用
回馈制动的工作原理和应用介绍回馈制动是一种常见的制动技术，用于减速或停止运动的物体。
它在许多领域得到广泛应用，包括机械工程、航空航天、铁路等。
本文将详细介绍回馈制动的工作原理和应用。
工作原理回馈制动是基于増量的制动系统，通过制动器反作用于旋转发电机产生的电磁力来实现制动。
通常回馈制动由以下几个组成部分构成：1.制动器：回馈制动器是将制动力转化为电磁力的装置。
该装置由电磁线圈和电磁铁组成，当电流通过电磁线圈时，电磁铁产生磁力，使制动器受力并施加制动。
2.电源：回馈制动系统需要电力供应来激活制动器。
电源可以是交流电或直流电，具体取决于系统的要求。
3.传感器：传感器用于监测运动物体的状态，例如速度、加速度等。
这些信息将被用于控制回馈制动系统的操作。
回馈制动的工作原理如下：1.系统启动：启动时，电源供应电流通过电磁线圈，激活制动器。
2.制动力产生：当旋转发电机开始运动时，传感器会监测到速度信息，并将其传送给控制系统。
控制系统通过计算确定所需制动力，并控制电磁线圈输出相应的电流。
3.制动器施加制动力：根据控制系统的指令，电磁线圈会产生电磁力，使制动器受力并施加制动力到旋转发电机上。
4.减速或停止：受到制动力的作用，旋转发电机将减速或停止，直到所需的速度达到或维持在设定值上。
应用回馈制动在各个行业都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1.机械工程：回馈制动广泛应用于各种机械设备，如电动机、风力发电机组等。
它可以使设备达到预定的速度，并提供精准的控制。
2.航空航天：在飞机和火箭的起飞和着陆过程中，回馈制动被用于减速和停止。
它可以提供可靠的制动力，确保飞行器的安全。
3.铁路：回馈制动被广泛应用于列车的制动系统。
它可以提供强大的制动力，并在列车减速或停止时保持稳定。
4.汽车：一些高性能汽车使用回馈制动系统来提供卓越的制动性能和操控性。
除了上述应用领域外，回馈制动还被运用于其他各种场合，如电梯、工业机械等。
优点和局限性回馈制动具有以下优点： - 高效：回馈制动利用旋转发电机产生的电磁力，可以提供强大的制动力，并且是一种能量回收的方式，可以将转动能量转化为电能并储存起来。
变频器回馈制动原理
变频器回馈制动原理变频器回馈制动是一种常见的制动方式，它通过利用变频器的特性来实现制动效果。
在本文中，我们将详细介绍变频器回馈制动的原理和工作过程。
让我们了解一下变频器的基本原理。
变频器是一种电力调节设备，用于控制交流电机的转速和转矩。
它通过改变电源频率和电压来控制电机的运行状态。
变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。
在正常运行情况下，变频器将电能转换为机械能，从而驱动电机运转。
然而，在某些情况下，我们需要对电机进行制动，以便快速停止或减速。
这时，变频器回馈制动就发挥了重要作用。
变频器回馈制动的原理是利用电机的反电动势来实现制动效果。
当电机在运行时，它会产生一个反电动势，这是由于电机的旋转运动产生的感应电动势。
反电动势的大小与电机的转速成正比。
在变频器回馈制动中，当我们需要制动电机时，变频器会改变输出频率和电压的波形，使其与电机产生的反电动势波形相反。
这样，反电动势和变频器输出波形之间会产生一个差值，导致电机受到制动力矩的作用，从而减速或停止。
具体来说，变频器回馈制动可以分为两个阶段：制动准备阶段和制动执行阶段。
在制动准备阶段，变频器会检测电机的转速，并根据设定的制动要求计算出制动力矩。
然后，变频器会调整输出频率和电压的波形，使其与电机的反电动势波形相反。
在制动执行阶段，变频器将调整后的波形输出给电机，从而产生制动力矩。
这个制动力矩会逐渐减小电机的转速，直到电机停止或达到设定的减速要求。
需要注意的是，变频器回馈制动具有一定的局限性。
首先，制动效果受到电机的特性和负载情况的影响。
其次，制动过程中会产生一定的能量损耗，需要考虑能量回收和散热等问题。
总结起来，变频器回馈制动是一种利用电机的反电动势来实现制动效果的方法。
通过调整变频器的输出波形，可以产生制动力矩，从而减速或停止电机的运动。
然而，制动效果受到多种因素的影响，需要根据实际情况进行调整和优化。
希望本文对您理解变频器回馈制动的原理有所帮助。
变频器制动单元的作用及选型
变频器制动单元的作用及选型首先，变频器制动单元的作用是实现对电机的快速停止。
在工业生产过程中，由于各种原因(如急停、紧急故障等)，需要在短时间内迅速停止电机的旋转。
传统的方式是通过机械制动器来实现电机停止，但这种方式不够灵活且对电机造成不必要的损伤。
而变频器制动单元可以通过调节变频器的输出频率和电压来实现对电机的快速停止，实现对电机的精确控制。
其次，变频器制动单元具有对电机的保护功能。
当电机运行过程中出现故障或过载现象时，变频器制动单元可以检测到并及时停止电机，以防止电机因故障或过载而受损。
同时，变频器制动单元还可以通过调节制动力矩的大小来实现对电机的保护，防止出现电机停止不稳定等情况。
此外，变频器制动单元还可以实现能量回馈。
在电机减速或停止的过程中，电机会产生回馈能量，而传统的方法是通过制动电阻来消耗这部分能量。
但是，制动电阻会产生大量的热量，耗电量也较高。
而变频器制动单元可以将这部分回馈能量转换为电能，并回馈到电网中，从而实现能量的再利用，节约能源，提高能效。
在选择变频器制动单元时，需要考虑以下几个因素：首先，需要考虑电机的功率。
不同的电机功率对应着不同的制动单元型号和容量，因此需要根据实际情况选择合适的制动单元。
其次，需要考虑制动时长及频率。
不同的工业应用对于电机的制动要求会有所不同，有些需要短时间内完成制动，有些需要频繁进行制动操作，因此需要选择具有短时间快速响应能力的制动单元。
另外，还需要考虑制动效果的稳定性。
制动单元的稳定性越好，对电机的控制就越精确，对电机的保护效果也会更好，因此在选择制动单元时需要选择具有较好稳定性的型号。
此外，还需要考虑制动单元的接口和控制方式。
不同的制动单元有不同的通讯接口和控制方式，需要根据实际应用需求选择具备适配能力的制动单元。
总之，变频器制动单元在变频器及其附属设备中具有非常重要的作用。
它能够实现对电机的快速停止，并能对电机进行保护，实现能量回馈，节约能源。
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。
回馈制动在抽油机变频器上的应用
回馈制动在抽油机变频器上的应用收藏此信息打印该信息添加：山东新风光电子科技发展有限公司周加胜来源：未知1 引言在油田的生产中，抽油机是很普遍、应用很广的设备，游梁式抽油机因其安装、调试方便，成本低，效率高，而普遍为大多数油田应用，在生产中占有较大的比重。
但是传统的抽油机采用工频控制、恒速运行。
而油田在开采过程中，根据油井含油量的多少，经常要调节冲次。
在油井的前期、中期、后期，含油量会有较大的不同，前期含油量丰富，要快抽，以提高产量;而后期含油量减少，要降低转速，采用缓抽。
而原来采用工频控制，恒速运行，要调节冲次，只能根据运行情况，更换皮带轮，而使运行速度发生变化，从而改变运行冲程。
但这种方式只能是有级调速，不能根据油量的多少随时、任意的平滑的调节转速。
而且这种方式每次都需要停井，不仅耽误生产，而且费时、费力，劳动强度大，更换次数也有限。
工频运行是全压启动，对电网、泵及机械部分冲击大，功率因数低，耗能严重，对电机保护不利，当出现沙卡、结蜡而负载重时，不能实施有效的保护，电机经常被烧毁。
随着科技的发展，变频器在调速、节能方面体现出的优势已为大家所普遍认同。
不但实现了软起、软停，而且可根据用户的需要，平滑的改变电机的转速，对抽油机的节能改造来说是很适用的。
但是由于抽油机是位能性负载，在平衡块下放(或驴头抬起时)，存在着再生发电状态(即所说的泵升电压)，其发出的电能通过逆变模块的续流二极管整流，倒灌回变频器的母线，严重时将会导致母线电压升高，使主电路器件(滤波电容、igbt 模块)过压损坏，因此必须对这部分能量进行处理。
原来生产的变频器，都是采用制动单元，用电阻耗能的方式将这部分能量消耗掉。
如图1所示：图1能耗制动这也起到了一定的效果。
2006年以前的抽油机变频改造都是采用的这种方式。
它实现了抽油机的软起、软停，随时、任意、平滑的调节电机的转速，从而调节了冲次，对于抽油机的节能改造起到了一定的作用。
得到了油田的一致认可。
变频器回馈制动
A、电动机从高速fH到低速fL减速过程时，频率可突减，但因电动机的机械惯性影响使转差S，电动机处于发电状态，这时的反电势E>U（端电压）。
B、从电动机在某一个fN运行,需要停车至fN=0,在这个过程电动机同样出现发电运行状态,这进反动势E>U端电压.
C、位能(或势能)负载,如起重机吊了重物下降时,出现实际转速n>n0同步转速,这时也出现电动机发电运行状态,当然E>U是必然的.
三、回馈制动原理：
众所周知,一般通用变压器其桥式整流电路是三相不可控的即AC/DC,因此无法实现直流回路与电源间双向能量传递,一种最有效的办法是采用有源逆变技术见图6,即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见图7,从而实现制动,从图7可知它采用了电流追踪型PWM整流器组成方式,这样应容易实现功率的双向流动,且具有很快的动态响应速度,同时这样的拓补结构使得我们能够完全能够完全控制交流电侧和直流侧之间的无功和有功的交换,且效率可高达97%,经济效益较大,热损耗为能耗制动的1%,现时不污染电网,所以特别适用于需要
变频器回馈制动变频器回馈制动，又称再生制动。
一、回馈制动概况ห้องสมุดไป่ตู้
当电动机功率较大（≥100KW以上），设备转动惯性GD2较大，且是反复短时连续工作制从高速到低速的降速幅度较大，且制动时间亦较短，在这样使用过程中，为减少制动过程的能量损耗，将动能变为电能回馈到电网去，以达到节能功效，只要使用能量回馈制动装置就可。
工频回馈在变频器制动中的研究与应用
工频 回馈在变 频器 制动 中的研究 与应 用
许 连 丙 （ 山西天地矿山技术装备有限公 司， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ １ ６ ）
摘 要： 通过在 通用 变频 器的直流母线 两端加装 能耗 制动单 元可 以为 变频 器提供制动 能力 。 但 回馈 能量 由制动 电阻消
耗 的 同时也 降低 了变频器的效率 。为 了克服 能耗 制动低 效率的缺 点 。 简单介绍 了工频 回馈 （ Ｒ Ｂ） 的控 制方法和原理 ， 提 出了一种新 的制 动方法—— 工频 回馈制动 （ ｒ ｕ３ ） 。该 方法不仅 可以作 为独 立的模块 并联在 变频器的整流侧 为变频器提
供 制动能 力， 同时也可 以作 为变频器的一部分替代 变频 器的整流单元 ， 并通过仿 真 实验对其进行 了验证 。
那线 电网侧 回路 的 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ导通
２ ． １ 工频 回馈 的拓 扑结 构 工频 回馈 （ Ｒ Ｂ ） 利用三相 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ桥 可以工作 于变
Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ （ 对纯 电阻负载 ） ， 通过这样 的方式使得直 流母 线 的能量流回到电网， 实现能量的回馈 。
频器 的电动和制动状态下，电动状态时采用与 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 反并联的续流二极管整流， 制动时通过驱动 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ来 实现能量 的反向流动。 图ｌ 是 一个 并联有 Ｒ Ｂ单元变频器 主电路 的拓 扑结构 ，这个拓扑结构为变频器 的回馈电流提供 了 回流电网的通路 。 回馈 电流通过 Ｒ Ｂ单元和与之相 串 连 的电抗器流 回电网。电动状态下的电流流向与没 有 回馈单元 的变频器相 同，都是通过变频器前端的 三相 二 极 管整 流 单元 从 电 网流 向直 流母 线 。由于 Ｒ Ｂ 单 元 电抗器的存在 ，在 电动状态时 Ｒ Ｂ回馈单元 中 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的续流二极管中流过的电流只占总电流很小的 部分 。 但 如果使用 Ｒ Ｂ单元替代变频器的二极管整 流单元 ， 所有电动状态下电流都将由 Ｒ Ｂ单元中的续 流 二 极 管 提供 。 ２ ． ２ 工频 回馈 的原理 及 其 工作 模式 以 回馈 电流 的大小为依据 可以将 Ｒ Ｂ单元 的工 作状态分为正常工作模式 、 软件过载模式 、 硬件过载 模 式 三种 。 （ １ ） 正常工作模式 图２ 给出了 Ｒ Ｂ单元的控制功能框图， 当变频器处 于制动状态时 ， 正常工作模式下电网侧线电流（ ， ｄ ， ， ＾ ， ） 比软件限流值 （ Ｉ ｌ ｉ ｍ） 要小 ， 此时 回馈单元 中的电流 限 制模块不会被激活。Ｒ Ｂ单元中的各个功率管（ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ） 在 自然换相点导通和关断 ， 其导通角度为 １ ２ ０ ｄ ｅ ｇ 。
能量回馈制动变频器相关技术分析
设备 ， 因其能够改 善电机运行性能 ， 降低功耗 ， 提高系统效率 ， 在现代工业生产 中得 到了 Ｅ益广泛的应用 。但是通用 变频系 ｔ 统 由于采用 了不控整流 ， 能量只能单 向传 递 ， 在许多需要 四象 限运行 的场合 ， 异步电机实 际上 已成 为异 步发电机 ， 直流侧 在 电容上产生很高 的泵 升电压 ， 若不及 时释放 这部分能量 ， 势必
《 装备制造技术）ｏ ８ ＞ ｏ 年第 １ 期 ２ ２
能量 回馈制动变频器相关技术分 析
李 国萍
（ 廊坊师范学 院， 河北 廊坊 ０ ５ ０ ６ ０ ０）
摘要 ： 变频调速技术 由于将 电机的运行特性 由 自然特性 转变为人 工运行特性 ， 进而改善 了电机运行性 能， 在工业生产 中得到 了 日 广 益
器的主流 电路 ； 缺点是 ： 其 能量不 能双 向传 递 ， 特别 在应用 于 电机 调速时 ， 电机不 能做 四象限运 行 ， 制动时 回馈到直 流环节
的电能不但不能 回送到 电网 中去 ，而且必须设计一个 能量 消 耗 回路 把能量消耗掉 ， 以防止直 流电压过高 ， 导致 电路 中功率 开关管 的损坏 。同时 ， 如果 电网输 入电压不稳定 ， 将导致 中间 直流环 节不稳 定 ，进 而影 响逆 变 环节 。而将 不控 整 流改 为 Ｐ ＷＭ整 流器 ， 能够 克服上述 缺 点 ， 在异 步电机 处于 电动状态 时 ， 以改善变频器 的输人 电流 波形 ； 于再生 制动状态 时 ， 可 处 将再 生能量回馈到 电网。但 是它 的控制 复杂 ，成本也有所增 加， 主要应用在负载运行性能有严格要求 的场合 。 和矩阵变 它 换器 己经 有着 非常相似 的电路拓扑 。可 以借 鉴双变频器拓扑 结构体积较小 便于控制 的优 点 ，用全控 型电力电子器 件代替 通用变频 器的不控整流 二极 管 ，将能量 回馈 单元与通用变频 器融合到一起 ， 通过直 流母 线 电压 闭环 ， 而控制能量 回馈单 进 元， 实现能量回馈的 目的。
浅谈感应电动机回馈制动在变频器中的应用
浅谈感应电动机回馈制动在变频器中的应用感应电动机感应电动机，又称“异步电动机”，是将转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动的装置。
转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。
由电气工程师尼古拉·特斯拉于1887年发明。
词条介绍了感应电动机的概念、发明者、工作原理、基本结构、工作方式、制动方式、异步特征、规格以及故障检查。
通过定子产生的旋转磁场（其转速为同步转速n1）与转子绕组的相对运动，转子绕组切割磁感线产生感应电动势，从而使转子绕组中产生感应电流。
转子绕组中的感应电流与磁场作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
由于当转子转速逐渐接近同步转速时，感应电流逐渐减小，所产生的电磁转矩也相应减小，当异步电动机工作在电动机状态时，转子转速小于同步转速。
为了描述转子转速n与同步转速n1之间的差别，引入转差率（slip）。
基本结构单相异步电机的基本结构单相异步电动机就是只需单相交流电源供电的电动机。
单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。
定子由机座和带绕组的铁心组成。
铁心由硅钢片冲槽叠压而成，槽内嵌装两套空间互隔90°电角度的主绕组（也称运行绕组）和辅绕组（也称起动绕组成副绕组）。
主绕组接交流电源，辅绕组串接离心开关S 或起动电容、运行电容等之后，再接入电源。
转子为笼型铸铝转子，它是将铁心叠压后用铝铸入铁心的槽中，并一起铸出端环，使转子导条短路成鼠笼型。
单相异步电动机又分为单相电阻起动异步电动机，单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机和单相双值电容异步电动机。
三相异步电机的基本结构三相异步电动机主要有由定子和转子，轴承组成。
定子主要由铁心，三相绕组，机座，端盖组成。
定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。
三相绕组由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
简述回馈制动的工作原理
简述回馈制动的工作原理
回馈制动是一种常用的制动方式，其工作原理是利用电机的反电动势来产生制动力。
当电机在工作时，其转子会继续旋转，因为转子的运动会导致磁通的变化，从而在绕组中产生感应电动势，这就是反电动势。
当转动速度较快时，反电动势的值也较大。
在回馈制动中，利用电机的反电动势的特性，将电机的输入端与输出端相连。
当外界需要将电机停止运转时，断开电机的供电，此时电机是一个发电机。
因为电机的转子仍然有惯性，会继续旋转，而产生的反电动势就会产生一个电流，这个电流会通过电机的绕组，形成电磁力矩。
这个电磁力矩与电机的转速成反比，当转速较快时，电磁力矩较大，从而产生较大的制动力。
通过这种方式，回馈制动可以有效地减速电机的旋转速度，使电机停止运转。
此时，通过与电机电源相连的电阻来消耗制动时产生的能量，以防止能量的反馈对电机及其周围的系统造成损害。
回馈制动具有制动力稳定、制动过程平滑的特点，适用于需要频繁制动且对制动过程要求较高的场合，比如电梯、轨道交通等。
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。
变频器基本参数的调试
变频器基本参数的调试(转载) 变频器 参数 调试 变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。
实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。
但有些参数由于和实际使用情况有很大关系，且有的还相互关联，因此要根据实际进行设定和调试。
因各类型变频器功能有差异，而相同功能参数的名称也不一致，为叙述方便，本文以富士变频器基本参数名称为例。
由于基本参数是各类型变频器几乎都有的，完全可以做到触类旁通。
一加减速时间 加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。
通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。
在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。
加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。
加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。
二转矩提升 又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。
设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。
如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。
对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。
三电子热过载保护 本功能为保护电动机过热而设置，它是变频器内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。
本功能只适用于“一拖一”场合，而在“一拖多”时，则应在各台电动机上加装热继电器。
变频器能量回馈单元工作原理
变频器能量回馈单元工作原理变频器，听起来是不是有点高大上？其实，它就像是咱们日常生活中的调音师，把电机的速度调得恰到好处。
而今天，我们要聊的就是“能量回馈单元”，这可真是变频器中的小精灵，能让我们省不少电呢！接下来，咱们就一起揭开这个小精灵的神秘面纱，看看它是怎么运作的。
1. 能量回馈单元是什么1.1 小知识：什么是能量回馈单元？简单来说，能量回馈单元就是一种能把电机在工作中多余的能量回收利用的装置。
想象一下，你骑自行车下坡的时候，不小心踩到了刹车，这时候车子会慢下来，但如果你能把这股能量存起来，再用在上坡时，那可真是省钱又省力，咱们的变频器就是这么聪明，能把电能“存储”起来，等着用的时候再给你派上用场。
1.2 工作原理：这家伙到底怎么工作的？能量回馈单元的工作原理其实不复杂。
它的主要任务就是把电机在减速或者制动时产生的能量转化为电能，存储起来，等到需要的时候再释放出来。
就像把你吃剩的蛋糕放进冰箱里，留着下次慢慢享用一样，既实用又节省。
2. 能量回馈的好处2.1 省电省钱，真香！咱们都知道，电费涨得飞起，能省一点是一点。
而变频器的能量回馈单元就能把那些“浪费”的电能回收利用，反正闲着也是闲着，何乐而不为呢？这些回收的电能不仅可以供给电机本身，甚至还可以反哺到电网中去，真是个一举两得的好办法。
2.2 延长设备寿命，稳稳的幸福！除了省电，能量回馈单元还能帮助延长设备的使用寿命。
因为电机在减速和制动时，能量回馈单元的工作可以有效减少电机的热量积累。
想象一下，机器也像人一样，时不时放松一下，避免过度劳累，那可真是“宁可养兵千日，不可用兵一时”呀！3. 应用场景3.1 工业领域：默默奉献的英雄在很多工业领域，变频器的能量回馈单元发挥着不可或缺的作用。
比如在一些传送带、升降机或者电梯的工作中，频繁的启停导致大量能量的浪费，这时候就得靠它们来“捡漏”。
想象一下，每次电梯上下，能量回馈单元都在默默为你省电，真是无声的英雄。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｔ ｃ ｎｉ ＩＣｏ ｍ Ｕ ｃ ｉ ｓ ｅ ｌ ｈ ｃａ ｍ ｎｉａｔ ｏｎ
（ 动 化 技 术 与 应 用 》２ ０年第 ２ （ 自 ０１ ９卷第 ６期
回馈 制 动 在 变 频 器 中 的 应 用
贺宝 山
（ 山不锈 钢有限责任公 司 自动 化部 ｌ ８ 唐 ５ ０电修车 间 ， 河北 唐 山 ０ ３ ０ ） ６ １ ０
一
由于变频 器有 中间储 能环节 ， 储 能是有 限 的 ， 电机 其 故
发 电状 态 时对 变频 器有 较大 的威 胁 。变 频器 在 处理 电 机 的再生 发 电时 ， 多 种制 动方 法 ， 能 耗制 动 、储 能 有 如
制动 、 回馈 制动等 。对 能耗制 动方法 ， 电机 发 出的 电会
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓａ ｔ ｌ ， ｈ ｙ ｈ ｗ ｏ ｍ ａ ｅ ｔ ｅ ｆ ｅ ｂ ｃ ｒ ｋ ｏ ｒ ｅ ｉ ｉ ｃ ｓ ｅ ｎ ｅ ｋ ｙ ｔ ｃ ｎ ｏ ｙ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ Ｔｈ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｔ ｉ ｒｉ ｅ ｔ ｅ ｗａ ｏ ｔ ｋ ｅ ｄ ａ ｋ ｂ ａ ｅ ｃ ｍｅ ｔ ｕ ｓｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｈ ｏｌ ｇ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｅ ｃ ｈ ｈ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｄ ａ ｋ ｂ ａ ｅ ｍ ａ ｅ ｇ ｏ ｆｅ ｔｉ ｈ ｉ ｄ ｏ ｏ ｌ ｒｌ ａ ｅ ａ ｓ ｕ ｅ ． ｐ ｌｃ ｔ ｆｆ ｅ ｂ ｃ ｒ ｋ ｋ ｏ ｄ ｅ ｃ ｎ ｔ ｅ ｋ ｎ ｆｒ ｌｅ ｏ ｄ ｄ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒ ｏ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ａ ｋ ｂ ａ ｅ ｔａ ｓ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｆ ｅ ｂ ｃ ｒ ｋ ； ｒ ｎ ｄ ｃ ｒ
摘 要： 本文讨论 ｒ实现回馈制动的方法 ， 介绍 了其 中关键技术 ， 刚馈制动朋到辊道类 负载变频器上取得 了很好的效果 。 关键字 ：ｎ 『馈制动 ； １ 变频器
中 图分 类 号 ： ＴＭ９ １２ ２ ． 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３ ７ ４ （０ ００ —０ ２ － ３ １０ — ２ １２ １）６ １９ ０
收 稿 日期 ：２ １ —０ —１ ０ ０ ３ ８
回馈 制动 时限制 回馈 电流 的大小【１ ２。
２ １ 电压 的检测 ．
’
《 动化 与 用 ２１年 ９ 第６ 自 技术 应 》 ００ 第２ 卷 期
经 验 交 流
Ｔ ｃｈ ｉａ ｅ ｎｃ ｌＣｏｍｍ Ｕ ｉａ ｉ ｓ ｎｃ ｔ ｏｎ
动 机直接 接 到 电网时 ， 电机 发 出的 电 向 电网回馈 ， 是 但
这样 对 电网有 较 大 的影 响 ， 如果 电机 由变频器 拖 动 时 ，
图 １ 系统结构
系统结构如下图 １ 所示 ， ＬＣ滤波 、整流块 Ａ、母 由 线 电容 Ｃ、逆变块 Ｂ和逆变块 Ａ 的控制系统组成 。电机
Байду номын сангаас
如果发 电功率 较大时 ， 线 电压就会上升 ， 母 直接威胁 到整 个系统 的安全 ， 样就需要 启动整流块 Ａ 将 多余 的能量 这
处理 再生发 电的好 方法 ， 是制 动的好 方法 。它保 证 了 又 变频 器 的安 全 、节 约 了 能量 、同 时增 强 了 电机 的制 动
功 能 。本 文将 对能量 回馈 的技术 问题 作 一些讨 论 【 引。
在 电压 检 测 中 ，主 要检 测直 流 母 线 电压 和 电网 电 压 ， 测 电网电压 时 ， 检 一般需要 考虑 电网的波动 ， 根据变
频器 的 中间环节所 能承受 的直流 电压 ， 再利用 回馈制动 时， 电网允许向上 波动 ＋２ ％， ０ 由此在直流 电压检测时 ，
在 变频 器 的直 流 母线上 电压 就 会继 续升 高 。 由于 电网
般工作在 电动状态下 ， 逆变 块 Ａ 作为整 流用 ， 在发 电状
态下， 作为逆 变 回馈用 ，电机 发 电时 ， 过逆变 块 Ｂ 中 通 ＩＢ Ｇ Ｔ反并联 的二极管整流 ， 整流 电压加在母线电容 Ｃ上 ，
白白的浪 费 ， 同时 能耗 电 阻会经 常损 坏 ； 储能 制动 方法
中储 能也 是有 限 的 ， 同样 对 变频器 有 威胁 ， 能量 回馈是
Ｔ ｅＡｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｄ ａ ｋ ａ ｅ ｉ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒ ｈ ｐｉ ｔ ｆ ｅ ｂ ｃ ｅ Ｂｒ ｋ Ｔ ａ ｓ ｕ ｅ ｃ ｏ Ｆ ｎ
ＨＥ ｏ ｓ ｎ Ｂａ ． ｈａ
（ ｔｍａｉｎＤｅ ａｔ ｎ ｆ ａ ｇ ｈ ｎＳａｎｅｓＳｅ ｌ ．Ｌ Ｄ． ａ ｇ ｈ ｎ０ ３ ０ ｉａ） Ａｕｏ ｔ ｐ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｎ Ｓ ａ ｔｉｌｓ ｔｅ ， Ｔ Ｔ ｎ ｓ ａ ６ ０Ｃｈｎ ｏＴ Ｃｏ １
经过 电感 电容 回馈到 电网。 电感 将承受直 流母 线 电压和
电网线 电压 的差值 ， 同时 电感将 缓冲谐波 的无功功率 。 要完成 回馈制动 ， 需要 完成三方面 的工作 ： ） 测 电 １检 压何时 开始 回馈 ； ） 持 回馈制 动时与 电网同频 同相 ； ） ２保 ３
２ 简 单 的 实 施 方案
电压 是一定 的 ， 系统 回馈功率 的大小是 由回馈 电流 的大
小 决 定的 。另 外 回馈 电流的大 小 必须控 制在 所使 用 的
ＩＢ Ｇ Ｔ的额定范围内【。 引 回馈 制动 时 ， 回馈 电流变化速 度较快 ， 需要 采用 就
１ 引言
在一 般 的异 步 交流 电动 机传 动 中 ， 电动 机大 都处于 电动状态 ， 电动机 需要 向电 网吸收 能量 ， 是 由于负 载 但 的不 同 ， 在有 些 负载需 要 电动机 快速 制动 ， 如轧钢 中的 辊道 电机 ； 或者 负 载具有 一 定 的位置 势能 时 ， 天车钓 如 钩 的 电机 ； 步 电动机 就有 可能处 于发 电状态 。 如果 电 异