变频器控制系统的制动单元及其应用
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。
变频器能耗制动应用方案
变频器能耗制动应用方案
能耗制动的基本应用就是变频器，制动单元，制动电阻，而且是一一对应的关系，由于制动单元一般具有通用性，制动电阻又以功率和阻值自由选配，因此，一对一的单机应用型能耗制动方案对变频器的功能并无特殊的要求。
在常见的外置能耗制动单元应用中，主要有3种控制方案：一、无保护型普通的制动电阻无保护型制动单元配线，只需要保证制动电阻的功率与散热条件良好，并不至于发生火灾等隐患，对于无特殊要求的场合，可以根据无保护型方案选配元件及接线。
二、接触器保护型为了保证系统设备的电气安全，在能耗制动系统中出现元件故障时，通过切断或者停止设备的运行，防止故障范围扩大，切断变频器供电，防止变频器继续运行，对设备的保护能力较好，但是需要增加外围电路及物料成本。
三、控制端子保护型通过定义变频器外部端子功能，当制动单元或者制动电阻出现故障时，使变频器报警，在变频器面板显示故障代码，提醒操作人员排除故障。
这种方式比较合理，且易于实现。
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。
变频器制动单元工作原理
变频器制动单元工作原理变频器制动单元是变频器中的一个重要组成部分，它用于实现变频器的制动功能。
在工业领域，变频器广泛应用于电机控制系统中，可以实现电机的调速、反向运行以及制动等功能。
下面我们来详细了解一下变频器制动单元的工作原理。
1.刹车电阻：刹车电阻是变频器制动单元中的核心部件之一，其主要作用是将电机的动能转化为热能，并将其散发到周围环境中。
刹车电阻一般由耐高温的金属材料制成，可以经受较高功率的放热。
2.刹车电路：刹车电路主要由继电器、触发电路和刹车电阻组成。
当需要制动电机时，变频器会通过触发电路将继电器闭合，并将刹车电阻连接到电机回路中。
此时，电机运行时产生的反电动势会通过刹车电阻进行耗散，从而实现制动功能。
3.相关控制电路：相关控制电路用于对刹车过程进行调节和控制，以满足不同工况下的制动要求。
其中包括刹车时间、刹车力度、刹车方式等参数的设定和调整，以及对刹车电路的监测和保护功能。
当需要进行制动操作时，变频器将通过控制电路发送刹车信号。
控制电路会关闭电机的供电开关，并同时触发刹车电路。
刹车电路将刹车电阻连接到电机回路中，此时，电机的运行过程中产生的反电动势将通过刹车电阻进行耗散。
电机转动的动能将转化为热能，并散发到周围环境中，从而实现制动。
在整个刹车过程中，控制电路将监测电机的转速和电流，以及刹车电路的工作状态。
一旦发现异常情况，如刹车电路开路、刹车电阻过热等，控制电路会立即停止刹车操作，并进行相应的保护措施，从而确保变频器和电机的安全运行。
总之，变频器制动单元通过使用刹车电阻进行动能转化，实现对电机的制动功能。
其工作原理是通过控制电路发出刹车信号，触发刹车电路，使刹车电阻连接到电机回路中，实现电机转速的减速和停止。
同时，控制电路会监测刹车过程中的相关参数，确保操作的安全性和可靠性。
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理变频器是一种能够改变输电频率的电子装置，常用于调节交流电机的运行速度。
在交流电机中，为了能够实现运行速度的控制，通常需要使用变频器进行制动。
变频器制动方法主要包括电阻制动、逆变制动和反接制动。
1.电阻制动：电阻制动是通过在电机电源回路中增加一个电阻来增加电路的电阻值，从而实现制动的方法。
当制动时，电阻的阻值会逐渐增加，使电路中的电流减小，进而减小了电机的转速。
电阻制动主要用于快速制动和刹车等需要快速停车的应用场景，例如电梯等。
2.逆变制动：逆变制动是通过变频器反向变频输出来实现制动的方法。
在逆变制动过程中，变频器逆向输出变频信号，以降低电机的转速。
逆变制动相对于电阻制动具有更好的性能和控制效果，可以实现精确的控制和制动。
逆变制动适用于对转速要求较高的应用场景，例如卷筒、测试架等。
3.反接制动：反接制动是在变频器输出电路中反接一个较低的电源电压，通过减小电机的输入电压来实现制动的方法。
反接制动的原理是改变电机供给电源的电路连接方式，在短时间内将电机的输入电压降到一个较低的值，从而实现制动。
反接制动适用于一些特殊的应用场景，例如连续运动的装置，可在不需要停机的情况下实现制动。
变频器制动的原理是通过控制变频器输出电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器通过调节输出电源的频率和电压，可以实现对电机的精准控制，从而实现加速、减速和制动等操作。
在制动过程中，变频器会根据设定的制动参数，控制输出电源的频率和电压变化，通过改变电机的输入电压和频率，来实现制动。
-输出频率和电压的控制：通过调整变频器的输出频率和电压，可以改变电机的转速。
在制动过程中，频率和电压会逐渐降低，从而减小了电机的输入功率，实现制动效果。
-制动参数的设定：变频器可以通过参数设定实现对制动过程的控制。
可以根据实际需要设定制动的时间、制动的过程曲线等参数，从而实现不同形式和效果的制动。
-制动模式的选择：变频器通常具有多种制动模式可供选择，可以根据实际需要选择合适的制动模式。
变频器制动单元的使用及其计算
制动电阻Ｒ可按下式来选取 Ｒ向。≤Ｒ≤Ｒｚ
２制动单元和电阻的使用
对于大多数的通用变频器，图１中的电平检测 电路、晶体管Ｖ Ｂ、二极管Ｖ Ｄ一般都设置在变频器 柜体的外部，只有功率较小的变频器才将Ｒ ｚ置于 装置的内部。以ＶＳ一６１６Ｇ５系列变频器为例， ２２０ Ｖ级７．５ ｋｗ以下变频器就设置在内部，如有需
制动电阻可按下式计算
Ｒｚ≤嘿／Ｐ。１
（５）
式中 Ｕ Ｂ为直流母线电压基准值，通常对２２０ Ｖ
变频器取３８０ Ｖ，对４００ Ｖ变频器取７６０ Ｖ。
图１制动单元的结构框图
由图１可知，在由晶体管和电阻Ｒｚ构成的放电 回路中，其最大电流还受到晶体管的最大允许电流 ｋ的限制，且随变频器的不同而不同，计算制动回 路允许的最小电阻为
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变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（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。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
变频调速的电气制动方式及应用
变频调速的电气制动方式及应用第一篇：变频调速的电气制动方式及应用变频调速的电气制动方式及应用摘要：随着变频器在各种生产机械的应用越来越多，根据实际情况选择经济有效的制动方法与制动功能是设计交流变频调速系统十分重要的环节，也是设备安全运行的重要保证。
本文详细分析了变频调速的电气制动原理及制动电阻的选择计算，并对电气制动方式的不同种类及应用进行了详尽的介绍。
关键词：变频调速；电气制动；应用引言随着电力电子技术和自动化技术的不断进步和发展，各类低压变频器的性能也越来越先进，应用范围越来越广泛。
无论是在调速节能运行、提高生产效率、适应生产工艺要求、提高产品质量方面，还是在设备设计合理化和简单化、减少维护成本、改善和适应环境等方面都有了广泛的应用。
在变频器应用中，在使运动的机构减速或者停止、势能负载的下落拖动、多级传动的同步控制及应对负载的突变或在设备出现事故需要紧急停车时，都需要应用到变频器的制动方式。
根据实际情况选择经济有效的制动方法与制动功能不但是设计交流变频调速系统十分重要的环节。
也是设备安全运行的重要保证。
要对变频调速的制动方式进行合理的设置应用，就必须对变频调速制动控制的原理及应用范围足够的了解。
变频调速的电气制动原理及分类在通用变频调速系统中，当电动机减速或者拖动位能负载下降时，异步电动机将处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经异步电动机转化电能。
这种工作状态下，电动机处于再生制动状态，这种制动方式被称为再生制动。
在电动机处于再生发电制动状态时，逆变器的六个回馈二极管将产生的电能回馈到直流侧，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电电容器的电压上升。
如果电动机的制动并不太快，电容器电压升高的值并不明显，一但电动机恢复到电动状态，这部分能量又会被负载重新利用。
但在频繁制动或负载为提升较重重物负载下降时，电容器的电压升高就会过快过大，变频器内的保护装置就会动作，对变频器进行过压保护。
制动单元的功能和优点
制动单元的功能和优点在机械设备运转过程中，安全是必不可缺的条件。
而安全的机械设备需要一个强大的制动系统来保证运转过程中的稳定性与可靠性。
而制动单元作为制动系统中的核心部件，也发挥了不可忽视的作用。
本文将会针对制动单元的功能和优点进行详细的说明。
1. 制动单元的功能制动单元是指机械设备中安装的一种用于制约动能转化的机械设备。
它常见于各种高速运输工具，例如汽车、火车、飞机等。
制动单元能够迅速减速或停止运动的机械设备，确保安全运行。
其主要的功能包括：1.1 减速和停止制动单元能够控制机械设备的速度，并迅速减速或者停止运动。
这使得机械设备能够安全运行，防止事故的发生。
1.2 维护操作者的安全制动单元作为制动系统的核心部件，对于操作者的安全有极为重要的作用。
其能够实现机械设备的控制与稳定，并确保操作者在进行设备操作时，安全有保障。
2. 制动单元的优点2.1 制动控制精准制动单元为机械设备提供了完善的制动控制系统，并且能够进行快速制动操作。
相比于其他制动设备，制动单元具备更加精准的控制性能，可以更准确的控制设备的速度、运动规律等。
2.2 制动性能稳定由于制动单元具备完整的制动控制系统，其制动性能具备更大稳定性。
不论是在高温、低温、潮湿、干燥等各种环境下，制动单元依然能够发挥其所具备的稳定性能。
2.3 维护成本低相比于其他的制动系统，制动单元的维护成本相对较低。
因为其具备更强大的自我维护机制，而且内部配置较为简单，因此其维护成本大大降低。
2.4 可靠性强制动单元在做好每一次工作的同时，还有更高的工作寿命。
其制造过程采用先进的技术手段以及优质的原材料，从而保障其质量的稳定性并大大提高了其可靠性。
总而言之，制动单元在机械设备运行中具备极为重要的作用。
除了保障运转的稳定性与可靠性之外，还能够维护操作的安全，保证工作环境的卫生与安全。
随着科技的发展与技术的进步，制动单元将会在更多的领域发挥其重要的作用。
变频器制动单元的主要功能、优点和动作过程
变频器制动单元的主要功能、优点和动作过程一、制动单元的主要功能在某些应用场合，需要快速降速，根据异步电动机原理可知，若滑差越大转矩也越大，同理制动转矩将随着降速速率的加大而增大，使系统降速时间大大缩短，能量回馈大大加快，直流母线电压快速上升，因此必须将该回馈能量迅速消耗掉，保持直流母线电压在某一安全范围以下。
制动单元系统的主要功能就是能快速将该能量消耗掉（能量由制动电阻转换成热能散发）。
它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小（≤20％额定转矩）的缺点，对于一些需快速制动但频度较低的场合非常适用。
二、制动单元的优点由于制动单元的工况属于短时工作，即每次的通电时间很短，在通电时间内，其温升远远达不到稳定温升；而每次通电后的间歇时间则较长，在间歇时间内，其温度足以降到与环境温度相同，因此制动电阻的额定功率将大大降低，价格也随之下降；另外由于IGBT只有一个，制动时间为ms级，对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低，甚至要求关断时间尽量短，以减少关断脉冲电压，保护功率管；控制机理也相对简单，实现较为容易。
由于有以上优点，因此它广泛应用于起重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的场合。
三、制动单元的动作过程1、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变频器专用型能量回馈单元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。
2、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。
3、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。
4、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。
此时没有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，降低自身温度。
5、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。
变频器制动单元的,作用及选型
变频器制动单元的作用及制动电阻的选择变频器在电机调速和自动化控制领域已经应用非常的普遍，在我实际的工作调试中发现一些电工对变频器的制动单元的作用和制动电阻的选择不是非常的清楚，有时候到故障设备现场观察，往往变频器模块炸掉以及储能电容炸掉与制动电阻的选择的错误有着千丝万缕的联系，现在我就结合自身的维修经验跟大家分享变频器制动单元的作用及制动电阻的选择。
郑州执锐智能变频器维修，伺服电机维修第一点制动单元的作用制动单元的作用是吸收电机的再生能量，利用电阻的发热特性，将电能转化成热能消耗掉第二点：制动单元是如何工作的1、当电动机在外力作用下减速或者反转时，电动机以发电状态运行，产生再生能量。
电动机处于发电状态，其产生的三相交流电被逆变部分六个续流二极管组成的全桥进行整流，使变频器内直流中间环节的直流电压升高。
2、直流电压达到使制动单元开0N的状态后，再生制动单元的功率开关管导通，电流流过制动电阻3、制动电阻放出热量，吸收了再生能量，电动机的转速降低，直流侧的电压降低。
4、直流侧的电压降低到使制动单元关断（OFF）的值是，再生制动单元的功率开关管关断，这时没有电流流过制动电阻。
当再生能量大时，再生制动单元的开关（ON/OFF）频率增高，使制动转矩增大，单位时间内电能转换为热能的数量增大。
第三点：变频器制动单元和制动电阻的选择制动电阻是将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。
小功率制动单元一般在变频器内部，外部只接制动电阻。
大功率的制动单元由外接的制动单元接到变频器的母线上。
当电动机制动时，电动机的电能反馈回母线，使母线电压升高，升高到一定的值时，开通制动单元的开关管，用制动电阻消耗母线上一部分电能，维持母线电压不继续往上升高，使电动机能量消耗在制动电阻上，从而获得制动动力柜。
制动单元的导线长度一般不大于5M，接到变频器的母线（P+、N端），要使用双绞线或密着平行线，其目的是减少电感，导线的截面应不小于电动机输电线的1/2~1/4。
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。
空预器变频器制动单元的应用与解析
空预器变频器制动单元的应用与解析通过对空预器变频器及其负载特性的功率计算，合理选择制动单元接入变频器直流回路并设置恰当的控制参数以消除制动过程中产生的再生过电压，最终提高了变频器应对不同负载波动的安全稳定性。
标签：变频器；制动单元；应用引言空气预热器是火力发电厂锅炉系统中的重要组成部分，实际运行中如果其转子摩擦卡涩会引起驱动电机变频器故障跳闸进而导致机组RB或停机。
针对此类故障一方面应尽量避免转动机械的发生变形摩擦，另一方面可以考虑在驱动变频器直流回路接入制动单元以实现空预器卡涩波动状态下的再生制动。
即以制动单元把电动机回馈的再生过电压以热能的方式消耗掉，维持直流母线电压在正常水平，保证变频器在负载波动时可靠运转不发生故障停机。
接入制动单元的选择和接线方法及变频器相关控制参数的设置都必须根据不同的现场设备具体分析计算，并结合实际使用效果进一步调整优化，可以达到提高变频器驱动设备安全稳定性能的效果。
1 空预器变频器运行现状玉环发电厂四台1000MW发电机组配套锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司引进三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）技术设计制造的HG-2953/27.46-YM1型一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、超超临界变压运行直流锅炉。
其中每台锅炉安装2台空气预热器，选用哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的哈锅34-VI（T）-1850（2000）-SMR型三分仓回转式空气预热器并配装变频器驱动电机正常运转。
每台预热器转子配备主辅两台驱动电机（两电机参数相同，额定功率30kW，额定电压380V，额定转速1450r/m），主电机与减速机直接连接，辅电机通过超越离合器与减速机连接，两台电机一台工作，一台备用，并且设置有空预器气动盘车装置。
转子运行转速分为正常转速模式和低速模式，低速模式为预热器清洗时采用，正常转速为1r/min。
设计考虑减少空预器转子启动过程中的机械冲击，延长设备使用寿命，故转子启动采用变频斜坡软启动方式。
变频器制动单元工作原理
变频器制动单元工作原理变频器制动单元是一种用于控制电机制动的装置，常用于工业生产中。
本文将介绍变频器制动单元的工作原理。
一、变频器制动单元的基本原理变频器制动单元包括三个部分：电容、继电器、电阻。
其中电容具有存储电荷的功能，继电器能够控制制动电容的充放电，电阻则能够使电流通过制动单元，使电机减速或停止。
二、变频器制动单元的工作过程当电机需要制动时，变频器模块会控制继电器闭合，使制动电容开始充电。
当充电电压达到设定值时，继电器会断开，使制动电容开始放电。
与电容并联的电阻使电流通过制动单元，并对电机施加电磁制动力矩，使电机减速或停止。
变频器制动单元具有响应快、制动够力、停止平稳等优点，能够有效延长电机的寿命并保证工厂生产的安全性。
三、变频器制动单元的应用场合变频器制动单元通常用于以下场合：1. 工程机械：如吊车、起重机、铲车等，需要在卸货前快速停车以保证安全。
2. 汽车制动：汽车制动时需要通过制动单元快速减速控制车速。
3. 欧标电机制动：欧标电机在停机时需要通过制动单元来实现快速停车。
4. 工业生产中：制动单元可以为工厂生产线上的机器提供有效的制动控制，以确保工厂生产的平稳和安全。
四、变频器制动单元的注意事项使用变频器制动单元需要注意以下事项：1. 根据实际情况设置合理的电容和电阻参数。
2. 在使用时应该按照说明书正确接线，以确保正常工作。
3. 变频器制动单元应该避免频繁使用，以避免对电动机的损伤和影响生产效率。
4. 保持机器机台的清洁和检查工作，以确保变频器制动单元的长期使用和安全性能。
变频器制动单元的工作原理大体上是由电容、继电器和电阻三个部分共同完成电机制动的操作。
这种装置操作简便、响应快、制动力强，是工业生产线上经常采用的一种电机制动设备。
五、变频器制动单元与安全在工业生产中，安全问题最为重要。
变频器制动单元的应用使得机器的停车更加可控，从而使生产操作更加安全。
通过对电容、继电器和电阻的合理控制，可以达到适应不同工况的制动效果。
变频制动单元原理
变频制动单元原理
变频制动单元是一种通过改变电机输入的电频来实现制动功能的装置。
它通过改变电机输入电频的方式，使电机产生逆向旋转的转矩，从而实现制动效果。
变频制动单元基本原理是利用电机的反电动势来实现制动。
当电机工作时，它不仅会输出功率，还会产生反电动势。
反电动势的大小与电机转速成正比。
根据反电动势的值，我们可以推测电机的转速。
通过监测电机转速，变频制动单元可以实时调整输入电频来改变电机的工作状态。
当需要进行制动时，变频制动单元会降低输入电频。
因为电机的反电动势是与电压频率成正比的，当输入电频降低时，电机的反电动势也会变小。
当反电动势小于电源电压时，电机就会产生逆向转矩，从而实现制动效果。
这样就可以使电机停止旋转或减缓旋转速度。
变频制动单元还可以通过改变输入电频的方式来实现不同的制动效果。
通过调整输入电频的波形和频率，可以实现不同的制动曲线，如线性制动、指数制动等。
这样可以根据具体应用需求来实现更加精准和灵活的制动控制。
总之，变频制动单元通过改变电机输入的电频来实现制动功能。
它利用电机的反电动势来产生逆向转矩，从而实现制动效果。
通过调整输入电频的方式，可以实现不同的制动效果，满足不同应用的需求。
简述变频器电气制动的几种方法及应用场合
简述变频器电气制动的几种方法及应用场合
1 变频器电气制动
变频器电气制动，是指将变频器护体内部的电压通过调节控制器，控制变频器HTTP输出端，从而让发动机在低速或停止状态下快速运转
以达到制动的目的的一种制动方式。
2 变频器电气制动的几种方法
（1）滑模控制：将控制器的输出设置为发动机空载电流，通过控
制器比较PWM占空比来调节发动机转速，从而达到降速制动的效果。
（2）矢量控制：通过在电磁矢量和恒定拉空时间限制下，调节控
制器的输出比例，使发动机处于冲击力状态，从而达到制动的效果。
（3）逆变电源制动：逆变器可以将快速变频器的输出端反向控制，从而达到电气制动的目的。
3 应用场合
变频器电气制动通常应用于较重负荷，要求较高的发动机制动精
度和能量回收的场合，如机床、传送带、卷筒纸机等机械设备。
此外，还可以用于滑车、悬挂梁、轨道设备等机械设备，以及风力发电机组
等设备中。
变频器控制系统的制动单元及其应用
变频器控制系统的制动单元及其应用
方涌奎;屈敏娟;张支钢
【期刊名称】《精密制造与自动化》
【年(卷),期】2009(000)001
【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.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】方涌奎;屈敏娟;张支钢
【作者单位】海机床厂有限公司,200093;上海长机自动化有限公司,200093;上海长机自动化有限公司,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
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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”。
由于用发热来消耗返回的功率，需要在变频器侧安装制动电阻。
为了提高制动能力，不能期望增加变频器的容量来解决问题。
由于不可能无限制减小制动电阻值来增大制动电流值，可选用“制动单元+制动电阻”选件来提高变频器的制动能力。
2.2 直流制动直流制动是在变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电动机停止以确保准确停车。
在一般的变频器中，大多都有直流制动的设置项目，用户只要对它作以下的设定即可。
选择是否启用直流制动功能；根据实际需要设置直流制动的电流值； 设置直流制动的时间；设置直流制动的开始频率，此值应根据负载对制动时间的要求来设定，一般应尽量设置得低一些。
2.3 回馈（再生）制动在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做回馈（再生）制动。
同样当用于提升类负载在下降的过程中，能量（势能）也要返回到变频器（或电源）侧进行制动。
这种操作方法被称作“再生制动”，该方法也可应用于变频器制动。
在实际中这种应用需要“能量回馈单元”选件。
3 制动单元的基本原理与应用制动单元是变频器的配套附件设备。
当变频器万方数据37拖动适配电动机减速运行时（减速的方法通常是通过逐步降低给定频率来实现的），电动机轴上的机械能通过电动机转换为电能回馈到变频器的直流母线端，母线二端产生的泵生电压将会导致直流母线上的电压升高，此时变频器可控制制动单元的制动电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉，这样既可以抑制直流母线电压过高，又可以提高变频器的制动能力，确保电动机在设定的时间内快速停车。
为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。
3.1 制动单元框图图1是制动单元的基本框图。
图1 制动单元的基本框图3.2 制动单元的基本原理由图1可知，制动单元包括电压采样与比较电路、功率管驱动电路、功率管放大及保护电路等。
电压采样与比较电路：通过电阻的分压按比例取出来自直流母线二端电压的一部分作为采样电压与稳定不变的基准电压相比较，得到控制功率管导通或截止的指令信号，以供给功率管驱动级。
功率管驱动电路：用于接受前级比较电路发出的指令信号进行预放大以驱动功率管导通或截止。
功率管放大：用于接通与关断能耗电路（如电阻），为制动单元的主体。
保护电路：由于在制动单元中所用电阻的标称功率比实际消耗的功率要小得多，因为它是短期工作运行方式，因此如通过时间过长必然导致过热损坏所以要加入热保护。
同样道理，对功率管也必须加入热保护。
这些保护一般通过中间继电器输出，供设计师作系统保护用。
由上可知，制动单元的功能是当直流母线二端电压超过制动单元规定的限值时，比较电路发出指令信号，驱动功率管的导通，从而接通能耗电路（电阻），消耗了直流母线上的能量，达到了制动的目的。
3.3 制动单元的具体选用当前制动单元的生产厂家很多，基本上生产变频器的厂家都生产制动单元，如西门子、安川、三菱等，也有些专业生产厂家如SCS 、鹰峰科技、沪宜电气等。
由于各单位的产品各有特点，还需用户认真选择。
下面仅对我们遇到过的问题作一说明。
1) 制动单元的选用 根据变频器功率选好合适的制动单元及制动电阻。
实际上制动单元、制动电阻和变频器功率并无确定的对应关系，根据所需要制动转矩的大小可以灵活选配，比如当需要较小的制动转矩时（小于100%），可以选择较小的制动单元和制动电阻。
但要注意的是制动单元及制动电阻的阻值、功率通常是在制动转矩为100%、制动电阻使用率为20%的前提下选配的。
2) 关于接线(1) 动力线与信号线分开走尤其不能平行走； (2) 变频器与制动单元、制动单元与制动电阻之间的接线距离尽可能的短，以提高制动效率；(3) 由于制动单元及制动电阻连线上有较强的噪声分量，因此其周围抗噪声较弱的信号线应进行屏蔽，如多台制动单元之间的接线必须采用屏蔽线或双绞线。
3) 提示 只有在电源指示灯完全熄灭并用电表确认充电电压已降至零时才可以实施配线、检查等作业。
4 应用实例下面以我们在宝钢1080项目中的二个应用为例来说明变频器、制动单元和制动电阻的使用。
4.1 系统组成说明三菱变频器FR-A540L-S160k 的主要组成:变频器FR-A540L-S160k 、输入滤波器JKG-320/0.07、直流滤波器、输出滤波器CHKSG-320/0.0934、制动单元UFS110x2、制动电阻RUFC110x8、交流电动机1LG6318-8AB60-Z 等。
西门子变频器6SE7033-2EG60的组成：变频器6SE7033-2EG60、输入滤波器4EU2752-7UA00-0A 、 输出滤波器6SE7033-2EB87-1FE0、控制面板6SE 7090-0XX84-2FK0、制动单元6SE7032-7EB87-2D A0、制动电阻6SE7032-7EB87-2DC0、交流电动机1LG6318-8AB60-Z 等。
4.2 制动性能的实测数据以三菱变频器为例，设定不同的参数（Pr.8:减速时间，Pr.20：加/减速基准频率），在不同的频率万方数据38 下，测出对应的停止时间，具体数据如表1所示。
表1 在不同的频率下，对应的停止时间Pr.8/s Pr.20/Hz 频率/Hz 停止时间/s 备注25 8 50 18 75 28 2050 100 38 不带制动单元25 9 50 1875 282050 100 38 带制动单元25 650 13 15 50 100 28 不带制动单元25 950 13 15 20 100 28 带制动单元25 9 50 1075 141050 100 19带制动单元25 9 50 975 9550 100 9 带制动单元50 810 50 100 18 带制动单元50 410 100 100 10带制动单元西门子变频器的制动性能与上述的数据基本相同，不再重复。
4.3 结论根据表1可以作出图2的关于Pr.8：减速时间、Pr.20：加/减速基准频率与停止时间t 的关系曲线。
从中可知，在相同的加/减速基准频率Pr.20下工作频率f 越大、电动机的转速越高则停止时间t 就越长。
在相同的工作频率f 和同样的减速时间Pr.8：下加/减速基准频率Pr.20 越大停止时间t 就越短。
图2 不同的参数与停止时间t 的关系曲线4.4 说明设置合适的减速时间是必须的，因为太短的减速时间会造成变频器的报警。
由于表1的数据测试是在较轻的负载情况下进行的，因此设置的减速时间是Pr.8=5 s ，但实际使用时负载要大得多而造成了变频器的报警。
最后通过调试：Pr.8（减速时间）=10 s ，Pr.20(加/减速基准频率)=100 Hz 。
制动单元的选择必须根据所采用的电动机功率大小和所需要制动转矩的大小而灵活选配。
对于西门子系统而言可按系列产品进行选择，如我们选用的电动机型号为1LG6318-8AB60-Z 、功率为132 kW 则应选用的变频器型号为6SE7033-2EG60、功率为160kW ；所对应的制动单元和制动电阻可用6SE7032-7EB87-2DA0+ 6SE7032-7EB87-2DC0。
对于三菱系统而言，由于其制动单元和制动电阻在国内应用较少，交货周期较长，因此按推荐选用了意大利SCS 公司配套的制动单元和制动电阻(UFS110x2+RUFC110x8)，由于单件容量不能满足所选用变频器功率的要求，所以要采用多机并联的方法对于三菱变频器FR-A540L-S160k ，则要求二机并联，如图3所示。
当制动单元多机并联时，必须先确定一台制动单元为主机（Master ）其余为从机（Slave ），然后在主机上设置好制动单元动作的限值，再是用双绞线或屏蔽线来连接主-从机。
在SCS 系统中，设定是通过标志为S1的8个拨动开关SW 1～SW8进行的，其中SW1~SW7是用于选择动作电压限值，可选动作电压范围为677～778V 。
我们设SW4为ON 其余为OFF ，此时动作电压为745 V ；SW8是用于选择主-从机，当SW8为OFF ，设为主机；当SW8为ON ，设为从机。
图3 制动单元二机并联的接法 万方数据变频器控制系统的制动单元及其应用作者：方涌奎， 屈敏娟， 张支钢， FANG Yongkui， QU Minjuan， ZHANG Zhigang作者单位：方涌奎,FANG Yongkui(海机床厂有限公司,200093)， 屈敏娟,张支钢,QU Minjuan,ZHANG Zhigang(上海长机自动化有限公司,200093)刊名：精密制造与自动化英文刊名：PRECISE MANUFACTURING & AUTOMATION年，卷(期)：2009，(1)被引用次数：0次1.期刊论文秦海洋专用变频器在恒压供水控制系统中的应用-通用机械2004(11)主要介绍专用变频器控制系统与传统恒压供水控制系统中的差异,概述了专用变频器内置PID调节器的工作原理,给出了专用变频器控制系统的设计方案.结果表明,供水专用变频器控制系统具有更好的稳定性和经济性.2.期刊论文陈少雄.赵霞变频器-PLC在供水控制系统的应用-微计算机信息2004,20(10)作者介绍了以变频器-PLC为核心构成系统的控制原理、接口组成、软件设计及系统优点.变频器-PLC调控技术在水压控制系统成功应用,有效地解决了控制负荷波动大,调节频繁的难题,证明了变频调速控制系统优越的技术性能和极其显著的经济效益,具有很好的推广应用价值和进一步的研究价值.3.学位论文敬华兵中压五电平单元级联变频器的研究与设计2008随着国民经济的快速发展，中压大功率变频器的研究与应用正成为电力电子行业一个新的研究方向。