变频器的起动制动方式
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”。
SFC变频启动
• 输出变压器
容量：24MVA 额定一次电压：4.75KV 额定二次电压：15.75KV 接线组别：Dyn11 工作频率：3~52.5Hz 阻抗电压：12%
• 交流输入电抗器和输出电抗器 Nhomakorabea输入端：额定电压：15.75KV 设备最高电压：24KV 额定频率：50Hz 工作频率：50Hz 输出端：额定电压：15.75KV 设备最高电压：24KV 额定频率：50Hz 工作频率：0~52.5Hz
第三节：本电站的SFC及其主要设备
• 本电站选用的是一台由法国CONVERTEAM公司 设计制造或配套的18MW静态变频软启动装置， 它可以在240秒内完成一台机组从0-300r/min的 起动 • SFC的型号为SD7000，额定功率18MW，采用6/6 脉冲 • 机器频率范围f=0~52.5 Hz, • 输出电压范围：0~1.1x15.75KV
变频器电路的主要构成部分
变频器的电路一般由4个部分组成： • 整流部分 • 中间直流环节 • 逆变部分 • 控制部分
交-直-交变频器的主要结构框图
～ ～ ～ 中间 电路
整流器
逆变器
电动机
控制电路
第二节： SFC作用及其原理
• 采用变频启动法可以实现电机的平滑起动， 将机组起动到泵工况，并制动机组 ， 降低 电机启动时造成的冲击载荷，达到软启动 的目的，同时还能提高电网及电动机的效 率。
直流平波电抗器
• 额定电压：6.75KV • 额定电流：3450A
• 作用：平波电抗器接在整流器与逆变器中间直 流回路，以降低直流电流脉动，使逆变器稳定 可靠地工作。 • b) 型式：户内、单相、干式、空芯、铜线、 自然空冷。
输入/输出断路器
• SFC输入/输出端装设中置移开式三相真空断路器，断路器及其附属设备装 于铠装式金属封闭开关柜内。每套SFC输入断路器柜2面， SFC输出断路器 柜1面。断路器的生产厂家为ABB。 •
变频器制动方法与原理
变频器制动方法与原理(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理1 引言在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或者拖动位能负载下放时，电动机的实际速度将高于旋转磁场的旋转速度。
为了使电动机的实际速度与给定速度相符，就必须采取制动措施。
异步电动机的制动方法有再生发电制动、直流制动和机械抱闸制动。
而机械抱闸制动直观，这里不做介绍，只介绍前面两种电气制动方法。
为了便于介绍电气制动的原理与方法，首先回顾一下，异步电动机的运行原理。
2 异步电机运行原理众所周知，异步电动机的定子上装有一套在空间上对称分布的三相绕组AX、BY、CZ 如图1所示。
当给这三相绕组通以交流电时, 则在定转子气隙中产生磁场。
此磁场在任何瞬间都是三相绕组各磁场的总和。
通过右手定则对图1中不同瞬间电流与磁场方向的关系可知，合成磁场FΣ的方向与电流为最大值那一相绕组的轴线方向一致。
因此随着电流最大值依次由A相→B相→C相→A相等顺序变化，合成磁场的方向也依次指向A相→B相→C相→A相等各相绕组的轴线方向。
这就是说，这个合成磁场是一个“旋转磁场”。
其旋转速度n0(同步转速)与交流电源频率成正比，而与磁场极对数成反比。
图1 旋转磁场形成由于旋转磁场的作用，转子导体切割磁场磁力线而产生感应电势，这个感应电势使闭合的转子导体产生电流，通电导体在磁场中又受到一个力的作用，这个作用在导体上的力，将使异步电动机旋转，其某一瞬间情况如图2所示。
根据右手定则可知转子闭合导体电流的方向。
再根据左手定则可知转子导体受力方向。
此作用力产生的转矩XTD将克服阻力矩Mfz，使电机加速到电动力矩等于阻力矩为止。
图2 旋转力矩形成3 电气制动的方法与原理采用通用变频器供电的异步电动机电气制动有直流制动与再生发电制动(能耗制动)两种。
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对电机进行调速的设备，通过调节电源的频率和电压，可以实现对电机进行精确的调速和控制。
变频器制动是指在一定的时间内将电机从运动状态转变为静止状态的过程，并实现快速、平稳的制动效果。
下面将详细介绍变频器制动的方法和原理。
1.电流制动电流制动是通过控制电机的电流大小和方向实现制动效果。
在电机运行过程中，通过调整变频器的输出电压和频率，控制电机的电流达到提前设定的负载电流值，从而实现电机的制动和停止。
电流制动可以分为负载电流制动和电压电流双重制动。
负载电流制动是指通过降低输出电压和频率，使电机的电流达到制动所需的负载电流大小，实现减速和停止。
电压电流双重制动则是在负载电流制动的基础上，通过改变电机的电源电压和频率，使电机电流瞬间变化，实现更快速的制动效果。
2.电压制动电压制动是通过调节变频器的输出电压来实现制动效果。
当电机在高速运行状态下需要立即停止时，可以通过降低输出电压，使电机所受到的转矩降至零，实现快速制动和停止。
电压制动可以分为恒压制动和递减压制动。
恒压制动是指在电机运行过程中，通过保持输出电压不变，使电机的电流逐渐降低，从而实现制动效果。
递减压制动则是在恒压制动的基础上，通过逐渐降低输出电压的大小，使电机转速逐渐降低，实现更平稳的制动效果。
3.逆变器制动逆变器制动是通过逆变器的输出短路和制动电阻等方式实现制动效果。
在电机运行过程中，通过控制逆变器的输出电流和电压，使电机受到额外的制动负载，从而实现快速、平稳的制动效果。
逆变器制动可以分为短路制动和制动电阻制动。
短路制动是通过逆变器输出瞬间短路电流，实现电机的快速制动和停止。
制动电阻制动则是通过将逆变器的输出电流通过制动电阻进行消耗，实现平稳的制动效果。
在变频器制动过程中，首先要将电机的输出电流降低至制动负载电流大小，然后通过改变电源的频率和电压，实现电机的制动效果。
制动过程中需要根据实际工况和制动要求，选择合适的制动方法和参数，确保制动过程平稳、安全。
变频器起动制动方式
起动运行方式
2. 先制动再起动 本起动方式是指先对电动机实施直流制动，然后再按照 方式（1）进行起动。该方式适用于变频器停机状态时电 动机有正转或反转现象的小惯性负载，对于高速运转大 惯性负载则不适合。 如图所示为先制动再起动的功能示意，起动前先在电动 机的定子绕组内通入直流电流，以保证电动机在零速的 状态下开始起动。
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起动运行方式
3. 转速跟踪再起动
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加减速方式
变频器从一个速度过渡到另外一个速度的过程称为加减 速，如果速度上升为加速，速度下降为减速。加减速方 式主要有以下几种： 1. 直线加减速。 变频器的输出频率按照恒定斜率递增或递减。变频器的 输出频率随时间成正比地上升，大多数负载都可以选用 直线加减速方式。
起动制动方式
变频器的起动制动方式是指变频器从停机状态到运行状 态的起动方式、从运行状态到停机状态的方式以及从某 一运行频率到另一运行频率的加速或减速方式。
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起动运行方式
1. 从起动频率起动。 变频器接到运行指令后，按照预先设定的起动频率和起 动频率保持时间起动。该方式适用于一般的负载。 起动频率是指变频器起动时的初始频率，如图所示的fs， 它不受变频器下限频率的限制；起动频率保持时间是指 变频器在起动过程中，在起动频率下保持运行的时间， 如图中的t1。
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能耗制动和回馈制动方式
不少的生产机械在运行过程中需要快速地减速或停车， 而有些设备在生产中要求保持若干台设备前后一定的转 速差或者拉伸率，这时就会产生发电制动的问题，使电 动机运行在第二或第四象限。
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电阻能耗制动
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，
变频器有哪些操作方式(五类变频器的操作方法介绍)
变频器有哪些操作方式（五类变频器的操作方法介绍）变频器有哪些操作方式一、变频器的空载通电验1、将变频器的接地端子接地。
2、将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。
3、检查变频器显示窗的出厂显示是否正常，如果不正确，应复位，否则要求退换。
4、熟悉变频器的操作键。
一般的变频器均有运行（RUN）、停止（STOP）、编程（PROG）、数据P确认（DATAPENTER）、增加（UP、▲）、减少（DOWN、）等6 个键，不同变频器操作键的定义基本相同。
此外有的变频器还有监视（MONITORPDISPLAY）、复位（RESET）、寸动（JOG）、移位（SHIFT）等功能键。
二、变频器带电机空载运行1、设置电机的功率、极数，要综合考虑变频器的工作电流。
2、设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。
VPf 类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。
最高频率是变频器电动机系统可以运行的最高频率，由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。
基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电压进行设定。
转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。
用户根据变频器使用说明书中的VPf 类型图和负载特点，选择其中的一种类型。
通用变频器均备有多条VPf 曲线供用户选择，用户在使用时应根据负载的性质选择合适的VPf 曲线。
如果是风机和泵类负载，要将变频器的转矩运行代码设置成变转矩和降转矩运行特性。
为了改善变频器启动时的低速性能，使电机输出的转矩能满足生产负载启动的要求，要调整启动转矩。
在异步电机变频调速系统中，转矩的控制较复杂。
在低频段，由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持VPf 为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。
为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。
一般变频器均由用户进行人。
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。
变频器控制电动机进行电制动的原理
变频器控制电动机进行电制动的原理电制动是通过变频器控制电动机实现的一种制动方式。
变频器是一种能够改变电源频率而调整电动机转速的设备，利用它可以控制电机的运行状态。
在电制动过程中，变频器控制电机的转速使之与负载力矩相抵消，从而实现制动效果。
电制动的原理主要包括以下几点：1. 变频器调节电机速度：首先，变频器将电网电源的交流电转换为直流电，并通过机内的晶闸管逆变器将其转换为交流电信号。
然后，通过调节这个交流电信号的频率和幅值，变频器可以控制电动机的转速。
在电制动过程中，变频器降低电机的转速，使之产生与负载力矩相对抗的力矩，从而实现制动。
2. 负载力矩测量与反馈：为了实现电制动，需要测量负载力矩，即负载对电动机的阻力。
变频器通过测量电机的电流和转速，计算得出负载力矩。
然后，根据测量结果与设定的制动力矩进行比较，变频器可以调整电机的转速，以达到制动效果。
3. 动态反馈控制：电制动的过程是一个动态的过程，需要根据负载力矩的变化及时调整控制策略。
变频器不断检测负载力矩的变化，并根据实时的反馈信号进行调整。
通过动态反馈控制，可以使电制动过程更加精确和平稳。
电制动在实际应用中具有重要的意义和指导价值：1. 提高安全性：电制动通过降低电机转速实现制动效果，避免了摩擦制动所产生的磨损和热量，减少了制动过程中的能量损失，提高了制动的稳定性和安全性。
2. 节能环保：与传统的摩擦制动相比，电制动可以将电能转化为机械能进行制动，减少了摩擦所产生的热量和能量损耗，节约了能源，并减少了对环境的污染。
3. 控制精度高：通过变频器调节电机的转速，电制动可以实现对制动过程的精确控制。
变频器可以根据实时的负载力矩进行调整，确保制动过程的平稳和准确性。
综上所述，电制动是通过变频器控制电动机的转速实现的一种制动方式。
它通过负载力矩测量和动态反馈控制，提高了制动的安全性、节能性和控制精度。
电制动在电力、交通等领域具有广泛的应用前景，并具有重要的指导意义。
变频器使用说明
变频器使用说明一、变频的相关知识1、变频器工作原理：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
我们动力部门使用的变频器主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
2、变频器的作用：变频调速节能：变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。
当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。
风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。
当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
可控的加速功能：变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行均匀地加速，而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。
受控的停止方式：在变频调速中, 停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车＋直流制动)，同样它能减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也会相应增加。
可逆运行控制：在变频控制中，要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置，只需要改变输出电压的相序即可，这样就能降低维护成本和节省安装空间。
控制电机的启动电流：当电机通过工频直接启动时，它将会产生7到8倍的电机额定电流。
这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量，从而降低电机的寿命。
而变频调速则可以在零速零电压启动，使用变频调速能充分降低启动电流，提高绕组承受力，用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低、电机的寿命则相应增加。
降低电力线路电压波动：在电机工频启动时，电流剧增的同时，电压也会大幅度波动，电压下降的幅度将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量。
变频器驱动的电机实现快速刹车的方法
变频器驱动的电机实现快速刹车的方法摘要变频器是一种功率转换设备，它将固定频率、固定电压的正弦波工频电源(50Hz 或 60Hz)转换为用于控制感应电动机速度的可变频率、电压输出，以实现控制电机的软启动、变速运行、功率因数补偿节能等功能。
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、输入输出端口等组成。
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。
变频器在运行过程中有启动、运行、减速、停车等几个阶段，在工厂一些应用中即需要变频控制又需要实现快速、及时刹车，否则会出现人身伤害或设备损毁事故，实现减速刹车的方法有多种，本文将以在制造业使用较广泛的丹佛斯FC300系列变频器为例，论述基于丹弗斯变频器输出继电器控制的变频器驱动的电机的实现快速刹车控制的方法。
关键词丹弗斯变频器；输出继电器；接近开关；电机；刹车中图分类号ＴＳ４３文献标识码Ｂ一、存在的问题及原因分析在以定频运行的带刹车装置电机控制电路中，电机与电磁抱闸的电源是同步的，电磁抱闸的电源从电动机的接线盒或接触器下端引出，电磁抱闸的工作原理：通电时,电磁力使抱闸装置分开,电机可以转动,停电时,由于内部失去磁力，弹簧使抱闸装置合上，电机停转。
在变频器输出控制的带刹车装置的电路中，刹车电机是在没有运行之前转子是抱死得，当变频器运行之前一定要打开刹车，当变频器没有输出时候刹车才能关闭，但因为低频率运行时，刹车是不能正常打开的，所以刹车装置需要单独电源供电。
变频器在运行过程中有启动、运行、减速、停止等几个阶段，在停止阶段时，电机也同步实现停车，在大部分一般运用中，电机断电后，电机的停止都滞后，如果需要电机实现快速停止，就需配套使用带刹车装置的电机，在变频器停止的同时启动刹车装置，如图一所示。
图一总结：在传统PLC自动控制系统中，由PLC程序停止电机的同时，输出刹车启动指令，控制接触器动作，接触器切断控制电源，实现电机刹车，由于PLC与子站箱之间通讯网络延迟、接触器动作延时等原因，往往出现刹车控制滞后甚至无法正常控制的现象，会导致电机控制的设备冲出限定位置，出现设备损毁或人生伤害事故。
变频器制动方法与原理
变频器供电的异步电动机电气制动方法与原理1 引言在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或者拖动位能负载下放时，电动机的实际速度将高于旋转磁场的旋转速度。
为了使电动机的实际速度与给定速度相符，就必须采取制动措施。
异步电动机的制动方法有再生发电制动、直流制动和机械抱闸制动。
而机械抱闸制动直观，这里不做介绍，只介绍前面两种电气制动方法。
为了便于介绍电气制动的原理与方法，首先回顾一下，异步电动机的运行原理。
2 异步电机运行原理众所周知，异步电动机的定子上装有一套在空间上对称分布的三相绕组AX、BY、CZ如图1所示。
当给这三相绕组通以交流电时, 则在定转子气隙中产生磁场。
此磁场在任何瞬间都是三相绕组各磁场的总和。
通过右手定则对图1中不同瞬间电流与磁场方向的关系可知，合成磁场FΣ的方向与电流为最大值那一相绕组的轴线方向一致。
因此随着电流最大值依次由A相→B相→C相→A相等顺序变化，合成磁场的方向也依次指向A相→B相→C相→A相等各相绕组的轴线方向。
这就是说，这个合成磁场是一个“旋转磁场”。
其旋转速度n0(同步转速)与交流电源频率成正比，而与磁场极对数成反比。
图1 旋转磁场形成由于旋转磁场的作用，转子导体切割磁场磁力线而产生感应电势，这个感应电势使闭合的转子导体产生电流，通电导体在磁场中又受到一个力的作用，这个作用在导体上的力，将使异步电动机旋转，其某一瞬间情况如图2所示。
根据右手定则可知转子闭合导体电流的方向。
再根据左手定则可知转子导体受力方向。
此作用力产生的转矩XTD将克服阻力矩Mfz，使电机加速到电动力矩等于阻力矩为止。
图2 旋转力矩形成3 电气制动的方法与原理采用通用变频器供电的异步电动机电气制动有直流制动与再生发电制动(能耗制动)两种。
现就这两种制动方法与制动原理分述如下。
3.1 直流制动直流制动是使变频器向异步电动机的定子任意两相通以直流电，异步电动机便处于能耗制动状态。
变频器制动电阻选择
变频器制动电阻选择变频器的电气制动方法有三种：能耗制动，直流制动，回馈(再生)制动，其性能及特点如表所列。
变频器电气制动的性能和特点能耗制动≤80％加强式可达130％～350％消耗电阻上发热浪费差50kW一般要求的制动设备上，制动力矩不平衡有冲击，有低速爬行可能直流制动80％~100％动能变电能产生制动力矩浪费差50~100kW要求平稳无冲击，停车准确，如针织、缝纫、起重、提升；起动前先停车，如大型风机回馈(再生)制动80％~50％动能变电能回馈电网回收好＞100KW适用离心机、清冼机等，尤其高低速交差，正反转交替，高速与低速差值很大时，可四象限运转能耗制动一、制动概况从高速到低速(零速)——这时电气的频率变化很快，但电动机的转子带着负载(生产机械)有较大的机械惯性，不可能很快地停止，并产生反电动势E>U(端电压)，电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来。
由于通常变频器是交－直－交主电路，AC／DC整流电路是不可逆的，因此，电动机产生的反电动势无法回馈到电网上去，结果造成主电路电容器两端电压升高(称泵升电压)。
当电压超过设定上限值电压700V时，制动回路导通，制动电阻流过电流，从而将电能变成热能消耗掉，电压随之下降，待到设定下限值(680V)时即断。
这就是制动单元的工作过程。
这种制动方法不可控，制动力矩有波动，但制动时间是可人为设定的。
能耗制动的技术性能见制动技术性能制动方式自动电压跟踪方式反应时间1ms以下有多种噪声电网电压300～460V．45～66Hz动作电压DC 700V，误差2V滞环电压20V制动力矩通常130％，最大150％保护过热，过电流，短路滤波器有噪声滤波器防护等级IP00二、制动电阻1．制动电阻计算方法(见表3—3)制动电阻计算方法制动转矩制动电阻90％R=780Ω／电动机kW100％R=700Ω／电动机kW110％R=650Ω／电动机kW120％R=600Ω／电动机kW注l.电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大；2.不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件；3.制动时间通过R的不同可人为选择；4.小容量变频器(≤7 5kw)一般是内接制动单元和制动电阻的；5.当在快速制动出现过电压时，说明是阻值过大来不及放电，应减小电阻值。
变频器的制动方法
变频器的制动方法变频器的制动方法有直接制动和电抗制动两种。
直接制动是指通过直接给变频器加外电阻来实现制动，主要是通过改变电路的关联机构和电感电容比例关系，降低供电电压，从而实现电机的制动。
直接制动的方式简单，使用较为方便。
但是直接制动有很大的缺点，加入外电阻后，会消耗大量电能，造成能量的浪费。
并且，加入外电阻后，电机的旋转惯量会增大，由于能量传递时的损耗，所以实际效果并不理想。
直接制动主要适用于小功率、小惯量的电机。
电抗制动是变频器制动的一种高效且节能的方式。
电抗制动是通过给电机的转子绕组或者定子绕组加一定电抗，使电机的转速变慢，从而实现制动的目的。
电抗制动可以通过改变电感磁阻或者添加电感器的方式来实现。
电抗制动具有节能的优势，因为它并不会消耗大量的电能。
同时，电抗制动也可以实现快速制动，减小制动时间，提高设备的工作效率。
除了直接制动和电抗制动外，还有一些其他的制动方法可以应用于变频器。
1. 动能回馈制动：将电机转子或者定子的动能转化为电能并反馈到电网中。
通常通过电容或者电阻进行回馈。
2. 反电动势制动：利用电机的反电动势对电机进行制动。
通过改变电源的供电方式，使电机的反电动势提高，从而产生制动效果。
3. 电压调制制动：通过改变电压的调制周期和调制比例，使电机的转速降低，实现制动的目的。
这种制动方式适用于高功率和大惯量的电机。
4. 电流调制制动：通过改变电流的调制，使电机的制动力矩增加，从而实现制动的目的。
这种制动方式适用于小功率和小惯量的电机。
总的来说，变频器的制动方法有直接制动和电抗制动两种，其中电抗制动是最为常见的一种方式。
根据不同的需求和实际情况，可以选择合适的制动方式进行应用。
同时，制动方法的选择还需要考虑到能源的节约和高效利用的问题，以实现对设备的精确控制和优化运行。
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1 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。
2 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。
变频器的参数设定及运行
变频器的参数设定及运行变频器是一种用于调节电机转速的设备，广泛应用于工业生产和机械设备中。
变频器的参数设定和运行对于电机的正常运行和节能效果至关重要。
下面将详细介绍变频器的参数设定和运行方法。
一、变频器参数设定1.额定电压和额定频率：根据电机的额定电压和额定频率进行设定。
一般来说，额定电压为电网电压的95%~105%，额定频率为50Hz或60Hz。
2.输出电压：输出电压是根据电机的额定电压来设定的，通常设置为额定电压的95%~100%。
3.输出频率：输出频率是根据电机的额定频率来设定的，通常设置为额定频率的20%~100%。
4.加速和减速时间：加速和减速时间是指电机从停止到达额定速度或从额定速度到停止所需的时间。
根据实际需要进行设定，通常设置为1~10秒。
5.最大输出电流：最大输出电流是变频器所能提供的最大电流，根据电机的额定电流进行设定。
通常设置为额定电流的110%~150%。
6.过载保护：根据电机的额定功率和工作环境设定过载保护参数，防止电机在工作过程中因过载而损坏。
7.过温保护：根据电机的额定功率和工作环境设定过温保护参数，当电机温度超过设定值时，自动停机或降低输出频率，保护电机。
8.速度曲线：速度曲线是指电机转速随时间变化的曲线。
根据工作需要，可以选择线性曲线、S曲线、指数曲线等不同的曲线形式。
9.制动方式：根据实际需求选择制动方式，可以是动态制动、外接制动电阻等。
二、变频器运行1.检查电机和变频器连接电缆的接触紧固程度和绝缘状况。
2.将变频器的参数设定为适合电机的数值。
3.打开变频器电源，并检查所有指示灯是否正常，无异常后将变频器置于正常运行状态。
4.按下启动按钮，变频器将根据设定的加速时间逐渐提高输出频率，电机开始加速。
5.在电机达到设定的运行频率后，可以进行正常的生产操作。
6.根据需要，可以通过变频器的面板或外部信号调整电机的转速和运行状态。
7.在停机或切换工作状态时，逐渐降低输出频率，直到电机停止。
第六章 三菱变频器的运行方式与功能(第三版)
里
多泵控制功能
有 逻
节能专用功能
辑 ，
最佳励磁控制功能进一步改良
那
里
FR-A700
就
实现最高水准的驱动性能
有 自
无传感器矢量控制
动
带编码器电机实现矢量控制 内置PLC型
化 控
更加先进的电机自整定
制
内置PLC控制功能（专用型号:FR-A740-0.4K- C9 ）
重庆工业职业技术学院
辑 ， 那
■ 内置PLC功能（特殊型号）
里
■ 使用长寿命元器件，内置EMC滤波器 ■ 强大的网络通信功能，支持DeviceNet，
就 有 自
Profibus-DP，Modbus等协议
动
化
控
FR-A720 3相220V输入，0.4～55kW 制
FR-A740 3相380V输入，0.4-～ 500kW
重庆工业职业技术学院
， 那 里
模拟 频率 信号 设定
4
频率设定 （电流）
DC4～20mA，20mA对应为最大输出频率。 只在端子AU信号处于ON时该输入的信号 有效。
就 有 自
输入DC0～±5V或DC0～±10V时，端子2
1
辅助频率设 或4的频率设定信号与这个信号相加，用
定
Pr73进行输入DC0～±5V或DC0～±10V
内置滤波器
内置滤波器 切换接口
可以调节数字旋
钮，操作简单而
直观
哪 里 有 逻 辑 ， 那 里 就 有 自 动 化 控 制
梳形配线盖板
脱卸式端子排
重庆工业职业技术学院
交直流调速系统
三菱FR-A700系列变频器是采用先进的磁通矢量控制
变频器直流制动原理的应用
变频器直流制动原理的应用1. 介绍变频器是一种电气设备，用于控制交流电动机的速度和转矩。
它通过改变电机供电的频率和电压来控制电机的运行状态。
在一些特定的应用场景中，常常需要使用到变频器的直流制动功能。
本文将介绍变频器直流制动的原理及其应用。
2. 变频器直流制动原理变频器直流制动是通过改变电机供电的方式，利用直流电流来制动电机的转动。
在制动过程中，变频器将交流电源的电能转化为直流电能，然后通过电阻等元件将电能释放为热能。
这样就能够实现对电机速度的快速减速和制动。
变频器直流制动的原理如下： - 当变频器检测到制动指令时，会将电机输入电源的频率降低至零，并将电源的电压降至最低限度。
- 同时，变频器会启动直流电源，将交流电能转化为直流电能。
- 直流电能通过电机的定子绕组产生磁场，使转子受到电磁制动力的作用，从而减速和制动电机的转动。
- 同时，变频器还通过电阻等元件将直流电能释放为热能，以保护电路和电机。
3. 变频器直流制动的应用变频器直流制动在很多工业领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：3.1 电梯在电梯的运行过程中，为了保证行车的安全和平稳，常常需要进行制动操作。
变频器的直流制动功能可以实现电梯的快速制动，避免因制动不及时而产生的危险。
3.2 输送机在物流系统中，输送机常常用于将物品从一个地方转移到另一个地方。
当需要紧急停止输送机时，可以通过变频器的直流制动功能实现快速制动，避免物品滑出输送机造成事故。
3.3 制冷设备在一些制冷设备中，需要控制冷却器或压缩机的运行状态。
通过变频器的直流制动功能，可以快速停止制冷设备的运行，避免因温度过高或过低而造成设备损坏或能源浪费。
3.4 机械设备在一些机械设备中，为了控制设备的转速和停止状态，常常需要使用到变频器的直流制动功能。
例如，在纺织设备中，通过控制电机的制动方式，可以实现快速停止纺织设备的运行。
4. 总结变频器的直流制动功能是一种重要的控制手段，可以实现对电机的快速减速和制动。
一种起重变频器启动和制动时序控制方法[发明专利]
![一种起重变频器启动和制动时序控制方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f37cf6d0376baf1ffd4fad9d.png)
专利名称：一种起重变频器启动和制动时序控制方法专利类型：发明专利
发明人：余克军,王胜勇,卢家斌,王天生,金富宽
申请号：CN202011518017.8
申请日：20201221
公开号：CN112764369A
公开日：
20210507
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种起重变频器启动和制动时序控制方法。
本发明在监测到起重机发出启动命令后的瞬间使变频器启动，设定变频器的频率为某一启动频率，然后变频器运行至启动频率，检测转矩达到设定抱闸打开阈值后，变频器输出抱闸打开信号，抱闸开始打开；待抱闸完全打开后，变频器按设定的运行频率运行；在负载上升或下降到指定高度后，起重机发出停机指令，变频器的给定频率按设定减速斜率减小，变频器减速运行；当变频器的输出频率下降到抱闸闭合阈值后，变频器输出抱闸关闭信号，抱闸开始闭合；变频器继续减速运行至停机频率，保持该频率运行一段时间，变频器停止运行。
本发明有效防止了起重机在抱闸打开和关闭时的溜钩现象。
申请人：中冶南方(武汉)自动化有限公司
地址：430205 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号
国籍：CN
代理机构：武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：许莲英
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变频器的起动制动方式变频器的起动制动方式是指变频器从停机状态到运行状态的起动方式、从运行状态到停机状态的制动方式以及从某一运行频率到另一运行频率的加速或减速方式。
变频器的起动制动包含较多的内容，这里将逐一阐述。
1起动运行方式变频器从停机状态开始启动运行时通常有以下几种方式:（1）从起动频率起动。
变频器接到运行指令后，按照预先设定的起动频率和起动频率保持时间起动。
该方式适用于一般的负载。
起动频率是指变频器起动时的初始频率，如图1所示的fs，它不受变频器下限频率的限制;起动频率保持时间是指变频器在起动过程中，在起动频率下保持运行的时间，如图1中的t1。
图1起动频率与起动时间示意电动机开始起动时，并不从0hz开始加速，而是直接从某一频率下开始加速。
在开始加速瞬间变频器的输出频率便是上述所说的起动频率。
设置起动频率是部分生产设备的实际需要，比如:有些负载在静止状态下的静摩擦力较大，难以从0hz开始起动，设置了起动频率后，可以在起动瞬间有一点冲力，使拖动系统较易起动起来;在若干台水泵同时供水的系统里，由于管道里已经存在一定的水压，后起动的水泵在频率很低的情况下将难以旋转起来，故也需要电动机在一定频率下直接起动;锥形电动机如果从0h z开始逐渐升速，将导致定子和转子之间的摩擦，所以起动频率，可以在起动时很快建立起足够的磁通，使转子和定子间保持一定的气隙，等等。
起动频率保持时间的设置对于下面几种情况比较适合:对于惯性较大的负载，起动后先在较低频率下持续一个短时间t1，然后再加速运行到稳定频齿轮箱的齿轮之间总是有间隙的，起动时容易在齿轮间发生撞击，如在较低频率下持续一个短时间t1，可以减缓齿轮间的碰撞;起重机械在起吊重物前，吊钩的钢丝绳通常是处于松弛的状态，起动频率保持时间t1可首先使钢丝绳拉紧后再上升;有些机械在环境温度较低的情况下，润滑油容易凝固，故要求先在低速下运行一个短时间t1，使润滑油稀释后再加速;对于附有机械制动装置的电磁制动电动机，在电磁抱闸松开过程中，为了减小闸皮和闸辊之间的摩擦，要求先在低速下运行，待电磁抱闸完全松开后再升速。
从起动频率起动对于驱动同步电动机，尤其适合。
（2）先制动再起动。
本起动方式是指先对电动机实施直流制动，然后再按照方式（1）进行起动。
该方式适用于变频器停机状态时电动机有正转或反转现象的小惯性负载，对于高速运转大惯性负载则不适合。
图2先制动再起动功能示意如图2所示为先制动再起动的功能示意图，起动前先在电动机的定子绕组内通入直流电流，以保证电动机在零速的状态下开始起动。
如果电动机在起动前，拖动系统的转速不为零，而变频器的输出是从0hz开始上升，则在起动瞬间，将引起电动机的过电流故障。
它包含两个参数:制动量和直流制动时间，前者表示应向定子绕组施加多大的直流电压，后者表示进行直流制动的时间。
（3）转速跟踪再起动。
在这种方式下，变频器能自动跟踪电动机的转速和方向，对旋转中的电动机实施平滑无冲击起动，因此变频器的起动有一个相对缓慢的时间用于检测电动机的转速和方向，如下图3所示。
该方式适用于变频器停机状态时电动机有正转或反转现象的大惯性负载瞬时停电再起动。
图3转速跟踪再起动功能示意2加减速方式2.1基本概念变频器从一个速度过渡到另外一个速度的过程称为加减速，如果速度上升则为加速，速度下降则为减速。
加减速方式主要有以下几种:（1）直线加减速。
变频器的输出频率按照恒定斜率递增或递减。
变频器的输出频率随时间成正比地上升，大多数负载都可以选用直线加减速方式。
如图4a。
加速时间为t 1、减速时间为t2。
一般定义加速时间为变频器从零速加速到最大输出频率所需的时间，减速时间则相反，变频器从最大输出频率减至零频率所需的时间。
必须注意的是:在有些变频器定义中，加减速时间不是以最大输出频率fmax为基准，而是固定的频率（如50hz）;加减速时间的单位，可以根据不同的变频器型号选择为秒或分;一般大功率的变频器其加减速时间相对较长;加减速时间必须根据负载要求适时调整，否则容易引起加速过流和过压、减速过流和过压故障。
（2）s曲线加减速。
变频器的输出频率按照s型曲线递增或递减。
如图4b所示。
（a）直线加减速（b） s型曲线加减速图4加减速方式笔者将s曲线划分为3个阶段的时间，s曲线起始段时间如图4b中①所示，这里输出频率变化的斜率从零逐渐递增;s曲线上升段时间如图4b中②所示，这里输出频率变化的斜率恒定;s曲线结束段时间如图4b中③所示，这里输出频率变化的斜率逐渐递减到零。
将每个阶段时间按百分比分配，就可以得到一条完整的s型曲线。
因此，只需要知道三个时间段中的任意两个，就可以得到完整的s曲线，因此在某些变频器只定义了起始段①和上升段②，而有些变频器则定义两头起始段①和结束段③。
s曲线加减速，非常适合于输送易碎物品的传送机、电梯、搬运传递负载的传送带以及其他需要平稳改变速度的场合。
例如，电梯在开始起动以及转入等速运行时，从考虑乘客的舒适度出发，应减缓速度的变化，以采用s形加速方式为宜。
（3）半s形加减速方式。
它是s曲线加减速的衍生方式，即s曲线加减速在加速的起始段或结束段，按线性方式加速;而在结束段③或起始段①，按s形方式加速。
因此，半s形加减速方式要么只有①，要么只有③，其余均为线性，如后者主要用于如风机一类具有较大惯性的二次方律负载中，由于低速时负荷较轻，故可按线性方式加速，以缩短加速过程; 高速时负荷较重，加速过程应减缓，以减小加速电流;前者主要用于惯性较大的负载。
（4）其他还有如倒l形加减速方式、u型加减速方式等。
2.2加减速时间的切换通过多功能输入端子的组合来实现不同加减速时间的选择（共计4种）。
将多功能输入端子x1、x2定义为加减速时间端子1、加减速时间端子2就能按照表1中的逻辑组合实现4种不同加减速时间的切换，如图5所示。
图5加减速时间的切换2.3加减速时间的衔接功能生产实践中，有时会遇到这样的情况:在拖动系统正在加速的过程中，又得到减速或停机的指令。
这时，就出现了加速过程和减速过程的衔接问题。
变频器对于在加速过程尚未结束的情况下，得到停机指令时减速方式的处理如图6所示。
表1加减速时间的切换图6加减速的衔接功能图6是加、减速曲线。
曲线①是在运行指令时间较长情况下的ｓ形加速曲线;曲线②和曲线③是在加速过程尚未完成，而运行指令已经结束时的减速曲线。
用户可根据生产机械的具体情况进行选择。
2.4加减速时间的最小极限功能某些生产机械，出于特殊的需要，要求加、减速时间越短越好。
对此，有的变频器设置了加、减速时间的最小极限功能。
其基本含义是:（1）最快加速方式。
在加速过程中，使加速电流保持在变频器允许的极限状态（i a≯150%in，ia是加速电流，in是变频器的额定电流）下，从而使加速过程最小化。
（2）最快减速方式。
在减速过程中，使直流回路的电压保持在变频器允许的极限状态（ud≯95%udh, ud是减速过程中的直流电压，udh是直流电压的上限值）下, 从而使减速过程最小化。
（3）最优加速方式。
在加速过程中，使加速电流保持在变频器额定电流的120%（ i a≯120% in），使加速过程最优化。
（4）最优减速方式。
在减速过程中，使直流回路的电压保持在上限值的93%（ u d≯93% udh），使减速过程最优化。
其中c和d统称为自动加减速方式，它能根据负载状况，保持变频器的输出电流在自动限流水平之下或输出电压在自动限压水平之下，平稳地完成加减速过程。
3 停机方式变频器接收到停机命令后从运行状态转入到停机状态，通常有以下几种方式: （1）减速停机。
变频器接到停机命令后，按照减速时间逐步减少输出频率，频率降为零后停机。
该方式适用于大部分负载的停机。
（2）自由停车。
变频器接到停机命令后，立即中止输出，负载按照机械惯性自由停止。
变频器通过停止输出来停机, 这时, 电动机的电源被切断, 拖动系统处于自由制动状态。
由于停机时间的长短由拖动系统的惯性决定, 故也称为惯性停机。
（3）带时间限制的自由停车。
变频器接到停机命令后，切断变频器输出，负载自由滑行停止。
这时，在运行待机时间t内，可忽略运行指令。
运行待机时间t，由停机指令输入时的输出频率和减速时间决定。
（4）减速停机加上直流制动。
变频器接到停机命令后，按照减速时间逐步降低输出频率，当频率降至停机制动起始频率时，开始直流制动至完全停机。
如图7所示。
图7减速停车加直流制动直流制动是在电动机定子中通入直流电流，以产生制动转矩。
因为电动机停车后会产生一定的堵转转矩，所以直流制动可在一定程度上替代机械制动;但由于设备及电动机自身的机械能只能消耗在电动机内，同时直流电流也通入电动机定子中，所以使用直流制动时，电动机温度会迅速升高，因而要避免长期、频繁使用直流制动;直流制动是不控制电动机速度的，所以停车时间不受控。
停车时间根据负载、转动惯量等的不同而不同;直流制动的制动转矩是很难实际计算出来的;直流制动需要设置的参数为:p1230－p1234;使用同步电动机时，不能使用直流制动！直流制动强度:即在定子绕组上施加直流电压udb或直流电流idb的大小，它决定了直流制动的强度。
如图所示。
预置直流制动电压udb（或制动电流idb）的主要依据是负载惯性的大小，惯性越大者，udb也应越大。
直流制动时间:即施加直流制动的时间长短。
预置直流制动时间tdb的主要依据是负载是否有“爬行”现象，以及对克服“爬行”的要求，要求越高者，tdb应适当长一些。
4能耗制动和回馈制动方式4.1基本概念不少的生产机械在运行过程中需要快速地减速或停车，而有些设备在生产中要求保持若干台设备前后一定的转速差或者拉伸率，这时就会产生发电制动的问题，使电动机运行在第二或第四象限。
然而在实际应用中，由于大多通用变频器都采用电压源的控制方式，其中间直流环节有大电容箝制着电压，使之不能迅速反向，另外交直回路又通常采用不可控整流桥，不能使电流反向，因此要实现回馈制动和四象限运行就比较困难。
a）ω1>ω电动 b）ω1<ω发电图8变频器调速系统的二种运行状态图8（a）和图8（b）所示为变频器调速系统的二种运行状态，即电动和发电。
在变频调速系统中，电动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，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转子转速未变。
当同步转速ω1小于转子转速ω时，转子电流的相位几乎改变了180°，电动机从电动状态变为发电状态;与此同时，电动机轴上的转矩变成了制动转矩te，使电动机的转速迅速下降，电动机处于再生制动状态。
电动机再生的电能p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ud升高。