揭秘制動電阻的原理

? ? ?制動電阻是波紋電阻的一種，主要用于變頻器控制電機快速停車的機械系統中，幫助電機將其因快速停車所產生的再生電能轉化為熱能，那么這是通過什么原理實現的呢？上海洪硯為您揭秘制動電阻的原理。

? ? ?制動電阻的原理

? ? ?一、制動單元原理：制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流環節電容器在規定的電壓范圍內儲存不了或者內接的制動電阻來不及消耗掉而使直流部分“過壓”時，需要加外接制動組件，以加快消耗再生電能的速度。

? ? ?二、制動電阻原理：電動機在工作頻率下降過程中，將處于再生制動狀態，拖動系統的動能要反饋到直流電路中，使直流電壓UD不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使UD保持在允許范圍內。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。

? ? ?三、制動單元+電阻：制動單元由大功率晶體管GTR及其驅動電路構成。其功能是為放電電流IB流經制動電阻提供通路。

? ? ?以下是制動單元的動作過程：

? ? ?a、當電動機在外力的作用下減速時，電機以發電狀態運行，產生再生能量。其產生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內直流母線電壓持續升高。

? ? ?b、當直流電壓達到某一電壓（制動單元的開啟電壓）時，制動單元功率開關管開通，電流流過制動電阻。

? ? ?c、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機轉速下降，變頻器直流母線電壓降低。

? ? ?d、當直流母線電壓降到某一電壓（制動單元停止電壓）時，制動單元的功率管關斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻在自然散熱，降低自身溫度。

? ? ?e、當直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復以上過程，平衡母線電壓，使系統正常運行。

? ? ?由于制動單元的工況屬于短時工作，即每次的通電時間很短，在通電時間內，其溫升遠遠達不到穩定溫升；而每次通電后的間歇時間則較長，在間歇時間內，其溫度足以降到與環境溫度相同，因此制動電阻的額定功率將大大降低，價格也隨之下降；另外由于IGBT只有一個，制動時間為ms級，對功率管開通與關斷的暫態性能指標要求低，甚至要求關斷時間盡量短，以減少關斷脈沖電壓，保護功率管；控制機理也相對簡單，實現較為容易。 由于有以上優點，因此它廣泛應用于起重機等勢能負載及需快速制動但為短時工作制的場合。

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