变频器电路中的制动电路
变频器常用的控制电路
这些输入输出分配地址。这里的PLC采用三菱FX2N-48MR继电器输出型PLC，变频器
采用三菱FR-A540变频器，其起停控制的I/O分配如表4.1所示。
输入
输出
输入继电器 X0 X1 X2 X3 X4
输入元件 SB1 SB2 SB3 SB4 A-C
作用
输出继电器
接通电源按 钮
Y0
切断电源按
钮
Y1
变频器起动
即具有记忆功能；在A地按下SB5或在B地按下SB6按钮，RM端子接通，频率下降，松开按
钮，则频率保持。从而在异地控制时，电动机的转速都是在原有的基础上升降的，很好地实
现了两地控制时速度的衔接。
图4.7 升降速端子实现的两地控制电路
4.6 变频器并联控制电路
• 变频器的并联运行、比例运行多用于传送带、流水线的控制场合。 • 一、由模拟电压输入端子控制的并联运行 • 1.运行要求 • (1) 变频器的电源通过接触器由控制电路控制； • (2) 通电按钮能保证变频器持续通电； • (3) 运行按钮能保证变频器连续运行，且运行过程中变频器不能断电； • (4) 停止按钮只用于停止变频器的运行，而不能切断变频器的电源。 • (5) 任何一个变频器故障报警时都要切断控制电路，从而切断变频器的电源。 • 2．主电路的设计过程 • (1) 空气开关QF控制电路总电源，KM控制两台变频器的通、断电； • (2) 两台变频器的电源输入端并联； • (3) 两台变频器的VRF、COM端并联； • (4) 两台变频器的运行端子由继电器触点控制。
两种情况及特点：
• 2．模拟电流控制端子IRF • 大多是反馈信号或远程控制信号。
• 二、接点控制端子的通断控制
• 接点控制端子是以“通”、“断”来进行控制的，因此其控制 信号也是以“有”和“无”相区别。应用时可由以下信号进行 控制：
变频器制动原理
变频器制动原理
变频器制动原理是通过控制电机的供电电压和频率来实现。
变频器中的电源模块将交流电源转换为直流电源，然后通过逆变器模块将直流电源转换为可调频率的交流电源。
控制器模块通过调节逆变器的输出频率来调节电机的转速。
当需要制动电机时，控制器会将逆变器的输出频率逐渐减小，从而降低电机的转速。
同时，控制器还会通过调节逆变器的输出电压来控制电机的转矩。
变频器制动的基本原理是通过减小电机的供电频率和电压，使电机变为发电机运行，并将发电的能量消耗掉，从而实现制动的效果。
在变频器制动过程中，通过控制逆变器的输出频率和电压，可以灵活调节制动力度和速度的变化。
这种制动方式具有调节范围宽、制动平稳可靠等特点。
需要注意的是，变频器制动时会产生大量的能量，会导致电机的发热，因此需要在设计变频器制动系统时考虑散热和保护措施，以防止电机过热和其他安全问题的发生。
变频器刹车电阻原理
变频器刹车电阻原理
变频器刹车电阻原理是指在变频器控制的电机停止运行时，通过刹车电阻将电机的动能转化为热能，从而实现电机的快速停止。
刹车电阻是一种电阻器，通常由金属丝或电阻材料制成，具有较高的电阻值和较大的功率承载能力。
当电机停止运行时，变频器会通过控制电路将电机的绕组接入刹车电阻，使电机的电流通过刹车电阻流动，从而产生电流的热效应，将电机的动能转化为热能。
刹车电阻的原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 电流的热效应：根据欧姆定律，电流通过电阻时会产生热效应。
当电机停止运行时，电机的绕组仍然具有一定的电流，通过刹车电阻流动时会产生热量。
刹车电阻的电阻值较大，电流通过时会产生较大的热量，从而将电机的动能转化为热能。
2. 能量转化：电机在运行时具有一定的动能，当电机停止运行时，这部分动能需要被消耗掉。
通过将电机的电流引导到刹车电阻上，电机的动能会转化为电流的热效应，从而实现能量的转化。
3. 刹车电阻的功率承载能力：刹车电阻通常具有较大的功率承载能力，可以承受较大的电流和功率。
当电机停止运行时，电机的电流通过刹车电阻流动，刹车
电阻能够承受电流的热效应，从而将电机的动能转化为热能。
总结起来，变频器刹车电阻的原理是通过将电机的电流引导到刹车电阻上，利用电流的热效应将电机的动能转化为热能，从而实现电机的快速停止。
刹车电阻具有较大的功率承载能力，能够承受电流的热效应，从而实现能量的转化。
这种原理在工业控制系统中广泛应用，可以实现电机的快速停止和精确控制。
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 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。
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。
变频器技术与应用第3章 思考与练习解答
思考与练习1.交-直-交变频器的主电路包括那些组成部分？并说明各部分的作用。
答:交-直-交变频器的主电路由整流电路、中间电路、逆变电路三部分组成。
整流电路：把从电网接入幅值和频率都恒定的交流电压信号，经由整流器转换为直流电压；中间电路：整流器输出电压含有频率为电源频率6倍的纹波，中间电路的滤波电路能减少电压和电流的波动，还可以避免变频器被雷击时二极管被烧坏。
在直流回路中的制动电阻或反馈通道吸收电动机的再生电能，能使电动机快速制动。
逆变电路：能把直流电源逆变成交流电源，驱动电动机实现变速。
2.说明可控整流电路和不可控整流电路的组成和原理有什么区别。
答:不可控整流电路使用的器件为电力二极管，三相桥式整流电路共有6个整流二极管，其中3个二极管、、的阴极连接在一起，称为共阴极组；另外3个二极管、、的阳极连接在一起，称为共阳极组。
在接入电源、、工作期间，每等份时间段内，在共阴极组中二极管阳极电位最高的优先导通，在共阳极组中二极管阴极电位最低的优先导通。
同一时刻每组各一个二极管同时导通，其余四个反向截止。
在自然换相点各二极管换相导通或截止。
在每个周期内，每个二极管导通1/3周期，即导通角为120°，极性始终上正下负，为脉动直流电压。
负载电阻上输出的平均电压为输入相电压的2.34倍，不可改变。
可控整流电路：三相桥式整流电路中的二极管换为晶闸管（又称可控硅），就成为三相桥式全控整流电路。
当闸管阳极和阴极承受正向电压且门极和阴极两端加正向触发电压时才能导通，所以晶闸管可控整流电路输出电压的平均值可随门极控制电压信号的变化连续可调，负载上平均电压的平均值电压可被晶闸管触发延迟角调控。
3.中间电路有哪些形式？并说明各形式的功能。
答: 中间电路有哪些形式有滤波电路、制动电路。
滤波电路分为电压型可以可使直流母线电压基本保持恒定，能有效的减小受负载变动造成的影响；电流型电流基本不受负载的影响。
制动电路：分为动力制动、反馈制动、直流制动三种方式。
变频器制动电路工作原理
变频器制动电路工作原理
首先，反电动势脉冲监控模块通过监测电机输出的反电动势信号，实
时监控电机的运行状态。
当电机运行时，由于反电动势的存在，系统的总
电流会较小；而当电机停止运行时，反电动势消失，总电流会变大。
通过
对反电动势信号的监测，可以及时判断出电机是否停止运行，从而做出相
应的制动处理。
接下来，反电动势捕捉模块主要用于捕捉电机停止后产生的反电动势
信号。
当电机停止运行时，由于惯性作用，电机转子会继续旋转一段时间，并产生反电动势信号。
反电动势捕捉模块能够快速捕捉到反电动势信号并
将其反馈到电机控制模块中，以提供制动信号。
然后，电流检测模块主要用于检测电机的电流变化，并根据变化结果
进行制动控制。
当电机停止运行后，电流会突然增大，超过额定电流值。
电流检测模块通过检测电流的变化情况，判断出电机是否停止运行，并将
检测结果反馈给电机控制模块。
最后，电机控制模块根据反电动势信号、反电动势捕捉信号和电流检
测信号，对电机进行制动控制。
当电机停止运行时，电机控制模块接收到
反电动势信号，并根据信号进行相应的制动处理，如调整输出频率和电压等，以达到平稳停车的效果。
总结起来，变频器制动电路通过监测反电动势信号、捕捉反电动势信号、检测电流变化和控制电机制动，实现了对电机的平稳停车和安全运行。
它在制动过程中能够根据实际情况进行调整，保证了电机的制动效果和工
作安全。
电动机制动电路图和原理
电动机断电后，由于惯性作用，不会马上停止转动。
这种情况对于某些生产机械是不适宜的。
往往需要在电动机断电后采取某些制动措施。
制动的方法一般有两类，一是机械制动，二是电气制动。
1、机械制动利用外部的机械作用力使电动机转子迅速停止转动的方法称作机械制动。
应用较多的机械制动装置是电磁抱闸，它采用制动闸紧紧抱住与电动机同轴的制动轮来产生机械制动力。
由于结构上的区别，这种制动又有通电制动和断电制动两种方法。
即一种方法是电磁抱闸的线圈通电时产生制动作用，另一种方法是电磁抱闸的线圈断电时产生制动作用。
电磁抱闸的线圈虽然要受电源控制才能启动制动或解除制动，但制动力的产生和解除依赖于电磁抱闸装置的弹簧等机械结构，因此称作机械制动。
上图为通电制动的电磁抱闸控制电路。
电动机通电运行时，电磁抱闸线圈YB断电，起制动作用的闸瓦和闸轮分离，不影响电动机的正常运行。
当电动机断电停止运行时，电磁抱闸的线圈YB得电，闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机迅速停车，实现了制动。
电动机被制动停车后，电磁抱闸的线圈处于断电状态。
这时操作人员可用手动方法扳动传动轴调整工件或进行对刀操作。
具体操作与动作的顺序如下，首先合上电源开关QS，之后如果准备起动电动机，则按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈通电，接触器KM1的常开辅助触点闭合自锁，同时，其主触点闭合，电动机M得电起动运转。
电动机停机制动时，按下复合按钮SB1，其常闭触点首先断开，接触器KM1的线圈断电，常开辅助触点断开，KM1的自锁解除，主触点断开，电动机M断电停机；之后SB1的常开触点迅即闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电磁抱闸线圈YB通电，电磁抱闸的闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机迅速停车，实现制动。
电动机制动停转后，松开复合按钮SB1，接触器KM2线圈断电，电磁抱闸线圈YB断电，抱闸松开。
上图为断电制动的电磁抱闸控制电路。
它是在电源切断时才起制动作用，机械设备在停止状态时，电磁抱闸的闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机可靠停车。
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。
(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
变频器电路中的制动电路
变频器电路中的制动控制电路一、为嘛要米用制动电路？因惯性或某种原因，导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时，此时电机由“电动”状态进入“动电”状态，使电动机暂时变成了发电机。
一些特殊机械，如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等，风机等当电动机减速、制动或者下放负载重物时，因机械系统的位能和势能作用，会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速，电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压，并由互感作用，使定子绕组中出现感生电流——容性电流，而变频器逆变回路两端并联的二极管和直流回路的储能电容器，恰恰提供了这一容性电流的通路。
电动机因有了容性励磁电流，进而产生励磁磁动势，电动机自励发电，向供电电源回馈能量。
这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。
此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流，馈入变频器的直流回路，使直流回路的电压由左右上升到六、七百伏，甚至更高。
尤其在大惯性负载需减速停车的过程中，更是频繁发生。
这种急剧上升的电压，有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块，造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。
因而制动单元与制动电阻（又称刹车单元和刹车电阻）常成为变频器的必备件或首选辅助件。
在小功率变频器中，制动单元往往集成于功率模块内，制动电阻也安装于机体内。
但较大功率的变频器，直接从直流回路引出、端子，由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。
—例维修实例：一台东元变频器，因模块炸裂送修。
检查、相模块俱已损坏，驱动电路受强电冲击也有损坏元件。
将模块和驱动电路修复后，带电机试机，运行正常。
即交付用户安装使用了。
运行约一个月时间，用户又因模块炸裂。
检查又为两相模块损坏。
这下不敢大意了，询问用户又说不大清楚。
到用户生产现场，算是弄明白了损坏的原因。
原来变频器的负载为负机，因工艺要求，运行三分钟，又需在秒内停机。
采用自由停车方式，现场做了个试验，因风机为大惯性负荷，电机完全停住需接近分钟。
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。
(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。
变频器制动原理
变频器制动原理在变频调速系统中，电机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，在频率减小的瞬间，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。
当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。
电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。
由于直流电路的电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器本身的电容吸收，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间的电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压升高。
过高的直流电压将使各部分器件受到损害。
因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。
处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动.能耗制动的工作方式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，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。
制动单元制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。
制动单元可分内置式和外置式二种，前者是适用于小功率的通用变频器，后者则是适用于大功率变频器或是对制动有特殊要求的工况中。
从原理上讲，二者并无区别，都是作为接通制动电阻的“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。
制动电阻制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。
通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于传统瓷骨架电阻器，广泛应用于高要求恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。
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变频器电路中的制动控制电路一、为嘛要采用制动电路因惯性或某种原因，导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时，此时电机由“电动”状态进入“动电”状态，使电动机暂时变成了发电机。
一些特殊机械，如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等，风机等,当电动机减速、制动或者下放负载重物时，因机械系统的位能和势能作用，会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速，电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压，并由互感作用，使定子绕组中出现感生电流——容性电流，而变频器逆变回路IGBT两端并联的二极管和直流回路的储能电容器，恰恰提供了这一容性电流的通路。
电动机因有了容性励磁电流，进而产生励磁磁动势，电动机自励发电，向供电电源回馈能量。
这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。
此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流，馈入变频器的直流回路，使直流回路的电压由530V左右上升到六、七百伏，甚至更高。
尤其在大惯性负载需减速停车的过程中，更是频繁发生。
这种急剧上升的电压，有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块，造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。
因而制动单元与制动电阻（又称刹车单元和刹车电阻）常成为变频器的必备件或首选辅助件。
在小功率变频器中，制动单元往往集成于功率模块内，制动电阻也安装于机体内。
但较大功率的变频器，直接从直流回路引出P、N端子，由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。
一例维修实例：一台东元7300PA 75kW变频器，因IGBT模块炸裂送修。
检查U、V相模块俱已损坏，驱动电路受强电冲击也有损坏元件。
将模块和驱动电路修复后，带电机试机，运行正常。
即交付用户安装使用了。
运行约一个月时间，用户又因模块炸裂。
检查又为两相模块损坏。
这下不敢大意了，询问用户又说不大清楚。
到用户生产现场，算是弄明白了损坏的原因。
原来变频器的负载为负机，因工艺要求，运行三分钟，又需在30秒内停机。
采用自由停车方式，现场做了个试验，因风机为大惯性负荷，电机完全停住需接近20分钟。
为快速停车，用户将控制参数设置为减速停车，将减速时间设置为30秒。
在减速停车过程中，电机的再生电能回馈，使变频器直流回路电压异常升高，有时即跳出过电压故障而停机。
用户往往实施故障复位后，又强制开机。
正是这种回馈电能，使直流回路电压异常升高，超出了IGBT的安全工作范围，而炸裂了。
此次修复后，给用户说明情况，增上了制动单元和制动电阻器后，变频器投入运行，几年来再未发生模块炸裂故障。
此种制动方式，加快机械惯性能量的消耗，利于缩短停车进程，将电机的再生发电能量耗散于“制动电阻”上，其工作状态为动力制动状态。
小功率变频器，由内置制动开关管和内置制动功率电阻，根据直流回路的电压检测信号，直接或由CPU 输出控制指令控制制动开关管的通断，将制动电阻并接入直流回路，使直流回路的电压增量，变为电阻的热量耗散于空气中。
二、变频器制动电路的类型：康沃CVF-G 3.7kW主电路模块内部置有制动开关管002--E-P00-01 8.6kVA 13AST RE小功率变频器机型常采用一体化模块，制动单元和温度检测电路也集成在内了。
上图Q0为制动开关管，该机器内置的制动电阻一只，并预留了P1、PB 制动电阻的接入端子，当内置制动电阻不足将将再生能量消耗掉时，可外接辅助制动电阻，进一步加大消耗量。
因制动电阻为线绕式电阻，有一定的电感量存在，接入D8，提供Q0截止期间的续流，保护制动开关管的安全。
制动控制信号的来源有二：1、 由CPU 根据直流回路电压检测信号，发送制动动作指令，经普通光耦或驱动光耦控制制动开关管的通断。
制动指令可能为脉冲信号，也可能为直流电压信号；2、由直流回路电压检测电路，处理成直流开关量信号，直接控制光耦器件，进而控制制动开关管的开通和断开。
制动开关管的控制电路如下图：15PC4GBRE制动控制脉冲下图为台达VFD-A 型变频器的制动控制电路，控制电路由独立绕组供电，以实现强、弱电隔离。
从CPU 来的BRK 信号，经KPH 光耦隔离与功率放大，驱动制动开关管。
B1、B2为制动电阻接入端子。
RSTDTB1台达(中达)VFD-A型3.7kW 460V3PHASE 制动控制电路DRL1-2OZ-SS-112LM1三、制动单元：中、大功率变频器，安装空间、制动功率、现场运行情况不一等原因，一般不内置制动开关管和制动电阻，只是从直流回路引出P 、N 两个端子，供用户外接制动单元和制动电阻。
下图为一变频器选配件——制动单元的电路原理图：P+N-aVccRB 32R 4800W制动功率加大时,附加功放电路本制动单元的供电，是由一只380V/18V 变压器取得的，由整流、滤波、稳压电路取出+15V 的稳压电源，供整机控制电路。
变频器的P+、N-端子，接至制动单元的主电路和电压检测电路上。
由R3-R7构成电压取样电路，在直流电路电压为550V 时，R7约为7V 电压，稳压器DW2提供输入保护，C6滤掉引线噪声电压，检测电路经R8输入到由运算放大器LM324的5脚，该级放大器构成电压跟随输出器。
由7脚输出的电压检测信号，一路经R9加至后级电压跟随器，驱动HL2——主直流回路电压接入指示灯；一路经R11输入到后级电压比较器的10脚（同相输入端），该级放大器的9脚（反相输入端）接有RP1半可变电阻，接入RP1的目的， 是为了克服取样电阻网络的离散性，可以精确调整制动动作值。
RP1的中心臂电压即为基准电压，10脚电压检测信号与此基准电压相比较，在因负载电机反发电能量馈回直流电路使其电压上升到660V （或680V ）时，检测信号电压上为左右，因9脚基准电压已事先调整为左右，该组放大器两个输入端信号比较的结果，使放大器的输出反转，8脚输出高电平，HL3指示灯点亮，提示电路正在实施制动动作。
HL3的电流通路正是Q1的正偏压通路，三极管Q1导通，提供了驱动IC-TLP520（光耦型驱动IC ）的输入电流，TLP250的6/7输出脚输出正的激励电压，经R18直接驱动IGBT模块。
图中Q2即为IGBT模块，型号为MG100Q2YS42，为100A 模块。
需更大的制动功率、驱动更大的IGBT模块时，从A点接入由两只中、大功率三极管构成的互补式电压跟随器（功率放大器电路），将PC2输出的激励电流信号放大到一定幅度后，再驱动IGBT开关模块。
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。
四、另一种制动方式：上述制动方式，起到缩短刹车进程、保护IGBT及直流回路储能电容器的作用。
还有一种制动控制方式，其目的不是消耗反发电再生能量，电机负载也不一定为惯性负荷。
即将电机定子绕组通直流电，常称为直流制动。
用于要求准确停车或快速停车的情况可起动前制止电动机由外界因素引起的不规则旋转。
由变频器的逆变电路可方便地实施直流制动控制。
如某一纺织机械，停车过猛容易断针，停车太慢容易断线。
要求减速到一定值时，秒内柔停车。
机械由变频器拖动，设置以下参数：1、启用直流刹车功能；2、直流刹车起始频率，即电机运行到什么频率下实施直流制动刹车，将起始频率调低一些，如8Hz，效果更佳；3、刹车给定直流电压值，决定刹车的力量和快慢；4、刹车电压给定时间。
其中2、3、4必须依据现场情况，进行试验调定。
直流刹车动作时，变频器先行中断三相电压输出，后输出直流到定子绕组，实施能耗制动。
此过程并无电机发电的再生能量馈入变频器直流回路，所以不需加装制动单元及制动电阻。
但若为惯性负荷，减速过程中有可能需要启用制动单元及制动电阻。
有人以为：只要是要求快速停车的场合，一概都要装制动单元和制动电阻，这是一个误区。
一些机械几乎没有什么运转惯性，电机一停，机械就不动了。
采用常规的自由停车控制就可以了。
变频器的输出一停，机械也就马上停下来了嘛。
大惯性机械，如对停机时间无要求，一个小时停止下来也不耽误什么事，用自由停车控制也可以呀。
两种情况，只要能采用自由停车控制方式的，都无必要加装制动单元和制动电阻。
制动单元和制动电阻，只是用于快速停车和对停车时间有要求的场所，变频器处于减速停车控制方式下，起到对电机再生能量进行消耗、保护IGBT安全、并缩短停车进程的作用。
旷野之雪。