分析變頻調(diào)速控制系統(tǒng)制動(dòng)中的相關(guān)問題

對于有逆變功能的通用變頻器，整流部分都為單相電橋，當(dāng)變頻器的給定頻率下降速度超過拖動(dòng)系統(tǒng)所帶電機(jī)的下降速度時(shí)，電機(jī)繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度加快，繞組的電動(dòng)勢和電流增大，使電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)或發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量將通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率管并聯(lián)的二極管流向直流供電環(huán)節(jié)，當(dāng)回饋的能量較大時(shí)，會(huì)引起直流電路的過電壓而發(fā)生故障停機(jī)。

對于大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)，如果沒有再生制動(dòng)，為了保證變頻器不因回饋電壓而停機(jī)，只能把它設(shè)置為自由停機(jī)，靠負(fù)載轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩制動(dòng)需要較長的時(shí)間才能使設(shè)備停止，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障要求快速停車或轉(zhuǎn)速給定經(jīng)常變化時(shí)，必須采取有效的制動(dòng)措施。對于動(dòng)態(tài)指標(biāo)要求比較高的場合，即使不可逆穩(wěn)速運(yùn)行的控制系統(tǒng)，也需采用再生制動(dòng)措施，以達(dá)到動(dòng)態(tài)誤差最小的效果。

因此，根據(jù)實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)有效的制動(dòng)方法與制動(dòng)功能是設(shè)計(jì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)十分重要的環(huán)節(jié)。

通用變頻器的電氣制動(dòng)方法常用的有三種：直流制動(dòng)、制動(dòng)單元/制動(dòng)電阻、整流回饋。這三種制動(dòng)方式各有特點(diǎn)，適用的條件和場合也不盡相同。

直流制動(dòng)一般在通用變頻器中可以通過對變頻器的設(shè)置以下幾項(xiàng)參數(shù)來達(dá)到。

1、先把是否啟用直流制動(dòng)功能這一項(xiàng)選擇為啟用。

2、根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置直流制動(dòng)電流。（一般可以在0～400%之間選擇）

3、設(shè)置制動(dòng)時(shí)間，也就是向定子繞組內(nèi)通入直流電源的時(shí)間，它應(yīng)比實(shí)際的停機(jī)時(shí)間略長一些。

4、設(shè)置直流制動(dòng)的開始頻率，即當(dāng)變頻器的工作頻率下降到多大時(shí)開始由再生制動(dòng)轉(zhuǎn)為直流制動(dòng)，這要根據(jù)負(fù)載對制動(dòng)時(shí)間的要求來設(shè)定。一般地說，負(fù)載對制動(dòng)時(shí)間沒有嚴(yán)格要求的情況下，這個(gè)值應(yīng)該盡量設(shè)置得小一些。

需要注意的是，如果2、3、4項(xiàng)設(shè)置過大的話，會(huì)引起電機(jī)過熱。

當(dāng)設(shè)備需要進(jìn)行頻繁的制動(dòng)或高轉(zhuǎn)矩制動(dòng)時(shí)，就應(yīng)當(dāng)選擇外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元。外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元的作用就是在變頻器頻率下降時(shí)，把拖動(dòng)系統(tǒng)反饋到變頻器直流電路中的能量消耗掉。

變頻器把外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元作為選配的元器件，需另行購買，它的連接方法以及選件的規(guī)格要求一般都會(huì)在變頻器說明書上介紹。

整流回饋制動(dòng)的原理是：當(dāng)給定頻率下降時(shí)，如果電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的情況，這時(shí)電機(jī)處于再生制動(dòng)的狀態(tài)。如果此時(shí)有回饋制動(dòng)單元，那么它可以將電機(jī)再生的電能反饋到電網(wǎng)中，從而使整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)，不但節(jié)省了能源，還增大了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這對于中大功率電機(jī)、開卷機(jī)和起重機(jī)械下放重物的工作狀態(tài)來說，尤為重要。

整流回饋單元既能為變頻器提供公共直流電源，又能使電機(jī)制動(dòng)的能量回饋電網(wǎng)，因此它適用于回饋能量較多的系統(tǒng)，同時(shí)也可以由一臺(tái)整流回饋單元構(gòu)成公共直流母線下掛多臺(tái)變頻器的形式。

需要注意的是，回饋制動(dòng)單元也稱為有源逆變單元，實(shí)現(xiàn)有源逆變的兩個(gè)基本條件是：主線路應(yīng)有一個(gè)具有較高質(zhì)量的不低于90%額定值的交流電源；主線路的設(shè)計(jì)功率必須足夠大（相當(dāng)于所連接變頻器總功率的100倍）。