变频器制动电路的工作原理

变频器的工作原理

变频器分为

1 交---交型 输入是交流，输出也是交流

将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称 直接式变频器

2 交—直---交型 输入是交流，变成直流 再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电

又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。

变频器制动电路的工作原理

变频器的制动电路的电路结构，同驱动电路是一样的，相对驱动电路来说，可认为是“第七路”脉冲传输通道。变频器制动电路的工作模式如下：

（1）直流回路的DC530V电压在正常范围以内时，制动电路是不投入工作的，处于“闲置”状态。

（2）一般情况下，负载电机是在变频器的输出频率的“束缚下”运行的，其转速等于或接近变频器的输出频率。

（3）因一些大惯性负载，在减速或停车过程中，电机转速有可能超过变频器的给定频率，处于超速运行状态，此时电机的转子速度超过定子磁场速度，产生容性电流，由电动进入动电（发电）状态。负载电机的发电能量，经IGBT两端并联二极管构成的三相桥式整流电路，馈回变频器的直流回路，可能导致直流电压的异常升高，危及储能电容的IGBT模块的安全。

最常采用的方法，是采用制动电路（或称刹车电路），将制动电路接入直流回路，将直流回路的电压增量，转化为制动电阻的有功耗（制动电流流经制动电阻）。变频器起动制动动作时，可以使电机的发电能量快速耗散，可以达到加速停车的作用，因而制动电路又称为刹车电路。

一般中、大功率的制动单元（控制制动电阻的接入和断开）和制动电阻，均需在变频器外部，另行加装和连接。小功率变频器，一般有内置制动单元和制动电阻，也有的仅有制动控制电路，制动电阻可从RB、P（+）端接入。

如下图是SINE300型7.5kW变频器的制动控制电路，制动信号的传输电路同6脉冲传输通是相似的，其工作原理如下

变频器维修中，MCU检测直流回路DC530V变化的幅度，当电机反发电，使直流电压升高时，其高于某制动动作阈值（如660V）时，由38脚输出制动信号（一般为直流控制信号或脉冲信号，本电路为脉冲信号），经U37、U8两种受控同相、反相驱动器，送入U14驱动IC。由U14直接驱动制动开关管IGBT7，将外接制动电阻接入直流回路，对电压增量进行消耗。

若制动电路的投入是有效的，直流回路的电压增量得到很快削减：若直流电压依旧太高，则经延时判断后，变频器报过电压故障，停机保护。

制动电路的驱动IC的供电电源，和V相IGBT下桥臂的驱动IC共用一路电源。

检测直流电压过高时，一般有先制动、再报警、停机保护的过程。

制动电路的故障表现和检修方法，制动电路的常见故障，为制动开关管IGBT7断路或短路，或U14等电路异常，不能正常传输制动信号（或传输错误的制动信号）。

（1）IGBT断路，或U14等电路故障，不能传输制动信号。当负载电机有发电能量馈入直流回路时，因制动电路失效，很快引发过电压报警及停机保护，变频器的减速停车功能，不能应用。

（2）lGBT7短路，或U14等电路故障，输出错误的制动信号。表现为直流电压在正常范围以内时，上电后外接制动电阻即冒烟，变频器通电时间稍长，外接制动电阻即烧毁。