变频器制动电路的检修技术

因惯性或某种原因，导致负载电动机的转速大于变频器的输出转速时，电动机由“电动”状态进入“发电”状态，使电动机暂时变成了发电机。一些特殊机械，如矿用提升机、卷扬机、高速电梯、风机等，当电动机减速、制动或者下放负载重物时，因机械系统的位能和势能作用，会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速。电动机转子绕组中感生电流的相位超前于感应电压，并由互感作用，使定子绕组中出现感应电流，而变频器逆变回路IGBT两端并联的二极管和直流回路的储能电容器恰恰提供了这一容性电流的通路。电动机因有了容性励磁电流，进而产生励磁磁电动势，电动机自励发电，向供电电源回馈能量。这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。

再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流，反馈进入变频器的直流回路，使直流回路的电压由530V左右上升到600、700V，甚至更高。尤其在大惯性负载需减速停车的过程中，更是频繁发生。这种急剧上升的电压，有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块造成较大的电压和电流冲击甚至导致其损坏。因而制动单元与制动电阻（又称刹车单元和刹车电阻）常成为变频器的必备件或首选辅助件。在小功率变频器中，制动单元往往集成于功率模块内，制动电阻也安装于机体内。但较大功率的变频器直接从直流回路引出P、N端子，由用户根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。

制动开关管由驱动电路控制，因而制动控制电路也为驱动电路的一种。

制动控制信号的来源如下：

（1）由CPU根据直流回路电压检测信号发送制动动作指令，经普通光耦合器或驱动光耦合器控制制动开关管的通断。制动指令为脉冲信号，也可为直流电压信号。

（2）由直流回路电压检测电路处理成直流开关量信号，直接控制光耦合器，进而控制制动开关管的开通和断开。

图8-26所示为富士5000GII/P11 160kVA变频器的制动控制电路。CPU根据检测直流回路电压信号输出制动动作指令，经光耦合器PC19 （PC923）、后级电压跟随放大器输出制动脉冲，经CN23端子，控制制动开关管的导通和截止。电路形式同驱动电路是一样的。

图8-27所示为台达VFD-A型3.7kW变频器的制动控制电路。控制电路由独立绕组供电，以实现强、弱电隔离。从CPU来的BRK制动脉冲信号，经PH7光耦合器隔离与功率放大，驱动制动开关管。B1、B2为制动电阻接入端子。驱动信号由T250V光耦合器传输。