變頻器制動(dòng)電路的檢修技術(shù)

因慣性或某種原因，導(dǎo)致負(fù)載電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于變頻器的輸出轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)由“電動(dòng)”狀態(tài)進(jìn)入“發(fā)電”狀態(tài)，使電動(dòng)機(jī)暫時(shí)變成了發(fā)電機(jī)。一些特殊機(jī)械，如礦用提升機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、高速電梯、風(fēng)機(jī)等，當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速、制動(dòng)或者下放負(fù)載重物時(shí)，因機(jī)械系統(tǒng)的位能和勢能作用，會使電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速有可能超過變頻器的給定轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中感生電流的相位超前于感應(yīng)電壓，并由互感作用，使定子繞組中出現(xiàn)感應(yīng)電流，而變頻器逆變回路IGBT兩端并聯(lián)的二極管和直流回路的儲能電容器恰恰提供了這一容性電流的通路。電動(dòng)機(jī)因有了容性勵(lì)磁電流，進(jìn)而產(chǎn)生勵(lì)磁磁電動(dòng)勢，電動(dòng)機(jī)自勵(lì)發(fā)電，向供電電源回饋能量。這是一個(gè)電動(dòng)機(jī)將機(jī)械勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑仞伝仉娋W(wǎng)的過程。

再生能量由變頻器的逆變電路所并聯(lián)的二極管整流，反饋進(jìn)入變頻器的直流回路，使直流回路的電壓由530V左右上升到600、700V，甚至更高。尤其在大慣性負(fù)載需減速停車的過程中，更是頻繁發(fā)生。這種急劇上升的電壓，有可能對變頻器主電路的儲能電容和逆變模塊造成較大的電壓和電流沖擊甚至導(dǎo)致其損壞。因而制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻（又稱剎車單元和剎車電阻）常成為變頻器的必備件或首選輔助件。在小功率變頻器中，制動(dòng)單元往往集成于功率模塊內(nèi)，制動(dòng)電阻也安裝于機(jī)體內(nèi)。但較大功率的變頻器直接從直流回路引出P、N端子，由用戶根據(jù)負(fù)載運(yùn)行情況選配制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。

制動(dòng)開關(guān)管由驅(qū)動(dòng)電路控制，因而制動(dòng)控制電路也為驅(qū)動(dòng)電路的一種。

制動(dòng)控制信號的來源如下：

（1）由CPU根據(jù)直流回路電壓檢測信號發(fā)送制動(dòng)動(dòng)作指令，經(jīng)普通光耦合器或驅(qū)動(dòng)光耦合器控制制動(dòng)開關(guān)管的通斷。制動(dòng)指令為脈沖信號，也可為直流電壓信號。

（2）由直流回路電壓檢測電路處理成直流開關(guān)量信號，直接控制光耦合器，進(jìn)而控制制動(dòng)開關(guān)管的開通和斷開。

圖8-26所示為富士5000GII/P11 160kVA變頻器的制動(dòng)控制電路。CPU根據(jù)檢測直流回路電壓信號輸出制動(dòng)動(dòng)作指令，經(jīng)光耦合器PC19 （PC923）、后級電壓跟隨放大器輸出制動(dòng)脈沖，經(jīng)CN23端子，控制制動(dòng)開關(guān)管的導(dǎo)通和截止。電路形式同驅(qū)動(dòng)電路是一樣的。

圖8-27所示為臺達(dá)VFD-A型3.7kW變頻器的制動(dòng)控制電路?？刂齐娐酚瑟?dú)立繞組供電，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)、弱電隔離。從CPU來的BRK制動(dòng)脈沖信號，經(jīng)PH7光耦合器隔離與功率放大，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)開關(guān)管。B1、B2為制動(dòng)電阻接入端子。驅(qū)動(dòng)信號由T250V光耦合器傳輸。