制動(dòng)單元的工作原理_制動(dòng)單元的作用

一、制動(dòng)單元的工作原理

制動(dòng)單元由大功率晶體管GTR及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其功能是為放電電流環(huán)節(jié)電容器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)儲(chǔ)存不了或者內(nèi)接的制動(dòng)電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時(shí)，需要加外接制動(dòng)組件，以加快消耗再生電能的速度。

在某些應(yīng)用場合，需要快速降速，根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理可知，若滑差越大轉(zhuǎn)矩也越大，同理制動(dòng)轉(zhuǎn)矩將隨著降速速率的加大而增大，使系統(tǒng)降速時(shí)間大大縮短，能量回饋大大加快，直流母線電壓快速上升，因此必須將該回饋能量迅速消耗掉，保持直流母線電壓在某一安全范圍以下。制動(dòng)單元系統(tǒng)的主要功能就是能快速將該能量消耗掉（能量由制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)）。它有效的彌補(bǔ)了普通變頻器的制動(dòng)速度慢、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小（≤20％額定轉(zhuǎn)矩）的缺點(diǎn)，對(duì)于一些需快速制動(dòng)但頻度較低的場合非常適用。

由于制動(dòng)單元的工況屬于短時(shí)工作，即每次的通電時(shí)間很短，在通電時(shí)間內(nèi)，其溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到穩(wěn)定溫升；而每次通電后的間歇時(shí)間則較長，在間歇時(shí)間內(nèi)，其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同，因此制動(dòng)電阻的額定功率將大大降低，價(jià)格也隨之下降；另外由于IGBT只有一個(gè)，制動(dòng)時(shí)間為ms級(jí)，對(duì)功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標(biāo)要求低，甚至要求關(guān)斷時(shí)間盡量短，以減少關(guān)斷脈沖電壓，保護(hù)功率管；控制機(jī)理也相對(duì)簡單，實(shí)現(xiàn)較為容易。由于有以上優(yōu)點(diǎn)，因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動(dòng)但為短時(shí)工作制的場合。

二、制動(dòng)單元的作用

1、當(dāng)電動(dòng)機(jī)在外力的作用下減速時(shí)，電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢被變頻器逆變部分的六個(gè)變頻器專用型能量回饋單元續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。

2、當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓（制動(dòng)單元的開啟電壓）時(shí)，制動(dòng)單元功率開關(guān)管開通，電流流過制動(dòng)電阻。

3、制動(dòng)電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線電壓降低。

4、當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓（制動(dòng)單元停止電壓）時(shí)，制動(dòng)單元的功率管關(guān)斷。此時(shí)沒有制動(dòng)電流流過電阻，制動(dòng)電阻在自然散熱，降低自身溫度。

5、當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動(dòng)單元?jiǎng)幼鲿r(shí)，制動(dòng)單元將重復(fù)以上過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。