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变频器

在电气自动化当中，控制电机经常会使用变频器，那么，为什么有些变频器使用刹车电阻而有些变频器没有使用？外接刹车电阻有何作用？本期笔者就将解析一下这个问题，如有不对之处，欢迎留言指正。

变频器为什么使用刹车电阻？

在变频调速系统中，我们都知道电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，电机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电机的转子转速未变。

当同步转速小于转子转速时，转子电流的相位几乎改变了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同时，电机轴上的转矩变成了制动转矩，使电机的转速迅速下降，电机处于再生制动状态。

电机再生的电能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，使直流电压升高 。

过高的直流电压将使各部分器件受到损害 。 因此，对于负载处于发电制动状态中必须采取必需的措施处理这部分再生能量。

所以，笔者觉得，归根结底，变频器为什么使用刹车电阻？其实就是为了消耗掉再生能量。处理再生能量的方法：能耗制动和回馈制动。

下面我们重点介绍一下这个能耗制动。

什么是能耗制动？

所谓的能耗制动，又被称之为电阻制动。即是将这部分再生的电能，通过电阻来消耗掉，转变为热能。电阻制动它包括制动单元和制动电阻二部分。

制动单元

制动单元的功能是当直流回路的电压Ud超过规定的限值时（ 如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。

笔者认为，它的作用就相当于个开关，它包括功率管、电 压采样比较电路和驱动电路，目的就是确保什么时候接通/关闭耗能电路。

而小功率的变频器经常会使用内置式的制动单元，而大功率变频器多使用外置式的，多见于对制动有特殊要求的工况中。

制动电阻

制动电阻是用于将电机的再生能量以热能方式消耗的载体，我们选择制动电阻的时候，一定要注意两个重要的参数：电阻阻值和功率容量。选择不当，容易损坏变频器。

能耗制动的过程以及步骤详解

能耗制动的过程如下：

当电机在外力作用下减速、反转时（包括被拖动），电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高。笔者觉得，此事电机就相当于一台小型发电机。当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻。制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低。母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过。采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程，平衡母线电压，使系统正常运行。

通过本文学习，我们应该明白变频器为什么会使用刹车电阻以及刹车电阻的作用，为以后更深入的学习变频器打下基础。

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