变频器共用直流母线方式的回馈制动方式

    对于频繁启动、制动，或是四象限运行的电动机而言，如何处理制动过程不仅影响系统的动态响应，而且还有经济效益的问题。目前大部分的通用变频器还不能通过单独的一台变频器来实现回馈制动。共用直流母线方式可实现再生能量回馈系统，通过这种方式，它可以将制动产生的再生能量进行充分利用，从而起到既节约电能又处理再生电能的功效。    1．回馈制动工作原理    通常意义上的异步电动机多传动系统包括整流桥、直流母线供电回路、若干个逆变器，其中电动机需要的能量是以直流方式通过PWM逆变器输出。在多传动方式下，制动时产生的再生能量就反馈到直流回路。通过直流回路，这部分反馈能量就可以消耗在其他处在电动状态的电动机上，制动要求特别高时，只需要在共用母线上并上一个共用制动单元即可。    图6-3接线是典型的共用直流母线的制动方式，M1是处于电动状态，M2经常处于发电状态，同一系统的三相交流电源380V分别接到变频器VF1和变频器VF2的R、T、S端。在此种方式下，M2处于发电时，反馈能量通过直流母线由M1的电动状态消耗。
    图6-3    共用直流母线的回馈制动方式    要实现直流回路与电源间的双向能量传递，一种最有效的办法就是采用有源逆变技术：即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。图6-4所示为回馈电网制动原理图，它采用了电流追踪型PWM整流器，这样就容易实现功率的双向流动，且具有很快的动态响应速度。同时，这样的拓扑结构使得能完全控制交流侧和直流侧之间的无功和有功的交换。
    图6-4    回馈电网制动原理图    2．回馈制动应用范围    共用直流母线的制动方式可应用于造纸机械、印刷机械、离心分离机以及系统驱动等。在这些应用中，有一个共同的特点如图6-3所示，即处于发电状态的M2的容量远远小于处于电动状态的M1的容量，而且当M1的电动状态停止时（即变频器VF1待机），M2的发电状态随即转为电动状态。这样，直流母线电压就不会快速升高，系统始终处于比较稳定的状态。