变频器的制动电阻和制动单元的作用与工况

    异步电动机或由于同步转速因频率下降而下降，或由于重力负载的带动，使转子转速超过同步转速，而处于再生制动状态，产生泵升电压，导致直流回路电压升高。为了防止直流电压超过允许限值，必要时，应在直流回路内接入制动电阻RB和制动单元BV。

    1．制动电阻的作用

    直流电压过高的原因是因为滤波电容器上“储存”的电荷太多。如果在电路中接入一个放电电阻，如图2-42a中之RB所示，使滤波电容器上多余的电荷很快地泄放掉，则直流电压将很快下降。

    2．制动单元的作用

    如果滤波电容器上多余的电荷很快地泄放掉以后，制动电阻仍接在电路中，则制动电阻必将消耗电源的能量。所以，制动电阻不应该长时间接在电路中。为此，又接入制动单元BV,如图2-42b所示。BV的作用是：当直流电压接近或超过上限值UDH时，令BV导通，以便将直流回路多余的电能通过制动电阻和制动单元泄放掉。而当直流电压低于上限值UDH时，令BV断开，使制动电阻不再消耗电能。

    由于制动电阻和制动单元的作用是把直流回路多余的电能消耗掉，故称为能耗电路。

    图2-42    接入能耗电路

   a)制动电阻的作用b）制动单元的作用

    3．能耗电路的工况

   (1)不反复再生制动的工况。生产机械在运行过程中并不经常减速，每次减速后的稳定运行时间较长，再生制动的次数较少，称之为不反复再生制动。

   1)不反复减速的工况。如图2-43a所示的带式输煤机，减速运行的次数很少。在减速过程中，直流电压有可能超过上限值UDH。能耗电路工作的时间很短，属于短时工作状态。

   2)反复减速的工况。生产机械时而加速、时而减速，如图2-43b所示龙门刨床的刨台的工况。在每次减速过程中，直流电压都有可能超过上限值UDH，能耗电路的处于断续工作状态。

   (2)连续再生制动的工况。当起重机械的吊钩带着重物连续下降，如图2-44所示时，电动机将处于连续再生制动的状态。随流电压将超过上限值UDH，而使能耗电路工作。当能耗电路接通时，其放电的速度比泵升电压上升的速度快，因而直流电压将很快回复到上限值UDH以下，能耗电路停止工作。但因为电动机的再生制动状态并未结束，直流电压又将上升，上述过程将重复发生。

    图2-43    不连续再生制动的工况

   a)不反复减速b）反复减速

    图2-44    连续再生制动的工况

   a)起重机械b）能耗电路工况

    可见，即使在连续再生制动的情况下，能耗电路也处于断续工作的状态。