1 简介

  近年来，随着变频器本身功能的不断完善，交流调速技术取得了长足的进步。 如何充分发挥逆变器在不同应用条件下的自身功能，有效降低设备改造成本已成为重要问题。 与通常的控制方法相比，利用变频器的直流制动功能实现交流传动系统精确停车的设计方案，节省了昂贵的变频器专用制动单元/制动电阻，有效降低了变频器的成本。 设备改造。 稳定可靠，控制精度高。

  2、VVVF能耗制动理论分析

  通用变频器提供的制动方式主要有：能耗制动、再生制动、整流反馈等。在转动惯量较大的工况下，变频器厂家一般推荐的方式是外部制动的再生制动方式。 电阻器和制动单元。 在某些情况下，可以同时使用直流制动。 这种设计思想在项目中基本被大多数用户所接受，并且在实际使用中取得了良好的效果。 但该方案需要购买变频器厂家提供的专用制动单元/制动电阻，无形中增加了改造成本。

  所谓“直流制动”一般是指当变频器的输出频率接近于零、电机的转速下降到一定值时，变频器切换为直流电流入异步电机的定子绕组。 以形成静磁场。 在制动状态下，旋转的转子切割静磁场产生制动力矩，使电机迅速停止。 电机制动过程中，由于变频器的输出频率逐渐降低，定子绕组中同步磁场的速度低于转子的速度，电机处于再生制动过程。 此时，旋转系统中储存的动能转化为电能并以热损失的形式消耗掉。 在异步电机的转子电路中，为了防止电机减速过程中形成的再生制动和直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，特制了制动单元/制动电阻。 必须串联。

  一般交流电机制动时的机械特性曲线。 设A点为正常工作点。 电机同步旋转磁场转速为：

  为电机同步转速， 为电源频率， 为电机极对数。

电机正常制动过程中，电机先减速，电机同步旋转磁场的速度低于转子的速度。 工作点等速从曲线①的A点跳跃到曲线②的B点，即从第一象限过渡到第二象限称为等速特性的跳跃，则电机得到 反向制动力矩T进入发电制动状态，拖动系统沿图1中的曲线②快速减速，然后向定子绕组输入直流电，形成固定磁场，产生制动力矩 。 在此过程中，电机最终会通过再生制动和能耗制动而停止。

  从理论上分析，如果可以控制电机同步磁场的速度缓慢下降，使电机的特性曲线以相同的速度跳跃，则特性曲线保持在第一象限，如图所示 图1中的虚线组③。减速，不跳跃转向第二象限，拖动系统可以有效避免减速过程中的再生制动过程。 如图1所示，当电机转速小于临界转速nh时，接入直流制动，并相应控制接入直流的大小和时间。 理论上，电机仅经历有限能耗制动阶段，不会过热。 变频器良好的内外部特性可以保证上述条件的满足。

  然而，采用这种方法有一些必要的先决条件。 首先，系统不能频繁启动/停止，否则会导致逆变直流电路出现故障。 其次，它不适合葫芦、升降机等降低重物的工况。 再次，系统的减速时间不宜太短，即减速不宜太快，否则工作点将进入第二象限，发生再生制动过程，导致电机过热。

  3、结论

  理论分析可以证明该设计思想是完全合理的。 在实际应用中，变频器采用直流制动并配合适当的直流制动时间，初始频率和制动水平产生的电机制动效果也比较明显。