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變頻器制動(dòng)電路的工作原理
變頻器的工作原理
變頻器分為
1 交---交型 輸入是交流，輸出也是交流
將工頻交流電直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流，又稱 直接式變頻器
2 交—直---交型 輸入是交流，變成直流 再變成交流輸出將工頻交流電通過整流變成直流電，然后再把直流電變成頻率、電壓、均可控的交流電
又稱為間接變頻器。 多數(shù)情況都是交直交型的變頻器。
變頻器制動(dòng)電路的工作原理
變頻器的制動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)，同驅(qū)動(dòng)電路是一樣的，相對驅(qū)動(dòng)電路來說，可認(rèn)為是“第七路”脈沖傳輸通道。變頻器制動(dòng)電路的工作模式如下：
（1）直流回路的DC530V電壓在正常范圍以內(nèi)時(shí)，制動(dòng)電路是不投入工作的，處于“閑置”狀態(tài)。
（2）一般情況下，負(fù)載電機(jī)是在變頻器的輸出頻率的“束縛下”運(yùn)行的，其轉(zhuǎn)速等于或接近變頻器的輸出頻率。
（3）因一些大慣性負(fù)載，在減速或停車過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速有可能超過變頻器的給定頻率，處于超速運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過定子磁場速度，產(chǎn)生容性電流，由電動(dòng)進(jìn)入動(dòng)電（發(fā)電）狀態(tài)。負(fù)載電機(jī)的發(fā)電能量，經(jīng)IGBT兩端并聯(lián)二極管構(gòu)成的三相橋式整流電路，饋回變頻器的直流回路，可能導(dǎo)致直流電壓的異常升高，危及儲能電容的IGBT模塊的安全。
常采用的方法，是采用制動(dòng)電路（或稱剎車電路），將制動(dòng)電路接入直流回路，將直流回路的電壓增量，轉(zhuǎn)化為制動(dòng)電阻的有功耗（制動(dòng)電流流經(jīng)制動(dòng)電阻）。變頻器起動(dòng)制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，可以使電機(jī)的發(fā)電能量快速耗散，可以達(dá)到加速停車的作用，因而制動(dòng)電路又稱為剎車電路。
一般中、大功率的制動(dòng)單元（控制制動(dòng)電阻的接入和斷開）和制動(dòng)電阻，均需在變頻器外部，另行加裝和連接。小功率變頻器，一般有內(nèi)置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，也有的僅有制動(dòng)控制電路，制動(dòng)電阻可從RB、P（+）端接入。
如下圖是SINE300型7.5kW變頻器的制動(dòng)控制電路，制動(dòng)信號的傳輸電路同6脈沖傳輸通是相似的，其工作原理如下
變頻器維修中，MCU檢測直流回路DC530V變化的幅度，當(dāng)電機(jī)反發(fā)電，使直流電壓升高時(shí)，其高于某制動(dòng)動(dòng)作閾值（如660V）時(shí)，由38腳輸出制動(dòng)信號（一般為直流控制信號或脈沖信號，本電路為脈沖信號），經(jīng)U37、U8兩種受控同相、反相驅(qū)動(dòng)器，送入U(xiǎn)14驅(qū)動(dòng)IC。由U14直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)開關(guān)管IGBT7，將外接制動(dòng)電阻接入直流回路，對電壓增量進(jìn)行消耗。
若制動(dòng)電路的投入是有效的，直流回路的電壓增量得到很快削減：若直流電壓依舊太高，則經(jīng)延時(shí)判斷后，變頻器報(bào)過電壓故障，停機(jī)保護(hù)。
制動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)IC的供電電源，和V相IGBT下橋臂的驅(qū)動(dòng)IC共用一路電源。
檢測直流電壓過高時(shí)，一般有先制動(dòng)、再報(bào)警、停機(jī)保護(hù)的過程。
制動(dòng)電路的故障表現(xiàn)和檢修方法，制動(dòng)電路的常見故障，為制動(dòng)開關(guān)管IGBT7斷路或短路，或U14等電路異常，不能正常傳輸制動(dòng)信號（或傳輸錯(cuò)誤的制動(dòng)信號）。
（1）IGBT斷路，或U14等電路故障，不能傳輸制動(dòng)信號。當(dāng)負(fù)載電機(jī)有發(fā)電能量饋入直流回路時(shí)，因制動(dòng)電路失效，很快引發(fā)過電壓報(bào)警及停機(jī)保護(hù)，變頻器的減速停車功能，不能應(yīng)用。
（2）lGBT7短路，或U14等電路故障，輸出錯(cuò)誤的制動(dòng)信號。表現(xiàn)為直流電壓在正常范圍以內(nèi)時(shí)，上電后外接制動(dòng)電阻即冒煙，變頻器通電時(shí)間稍長，外接制動(dòng)電阻即燒毀。