變頻器直流制動時模塊保護問的討論敘詞直流制動，智能功率模塊，沖擊電流1引言由于所設(shè)計的是臺針織圓機專用變頻器，根據(jù)針織圓機的工藝要求，當(dāng)斷紗或漏針發(fā)生時，要求設(shè)備立即停止運行，電機應(yīng)能夠立即停止轉(zhuǎn)動，以免造成次品或者紗頭轉(zhuǎn)進紗錠里。因此在變頻器設(shè)計中，必須考慮快速制動問。

　　2快速制動的分類和實現(xiàn)3變頻器的制動通常分為兩種種是以消耗傳動系統(tǒng)中由機械能所轉(zhuǎn)化的電能為目的的制動，常用的制動方式有動力制動再生制動；另種是以準(zhǔn)確定位和快速剎車為目的的制動，如直流制動。

　　動力制動制動電阻單元中包括制動用的極管，6制動電阻仙和極管，08.用，脈沖來控制8的開通和關(guān)斷，通過調(diào)整脈沖寬度達(dá)到調(diào)整制動電阻的電流大小。

　　再生制動同動力制動相比，動力制動是將再生的能量耗散到直流回路中，而再生制動是將再生的能量回饋到電網(wǎng)。

　　直流制動通過變頻器向異步電動機的定子通直流電，異步電動機便處于能耗制動狀態(tài)。這種情況下變頻器的輸出頻率為零，異步電動機的定子磁場不再旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動著的轉(zhuǎn)子切割這個靜止磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)存儲的動能轉(zhuǎn)換成電能消耗于異步電動機的轉(zhuǎn)子回路中。

　　這種0，貧，絞降撓猛局饕，辛街鄭閡皇怯糜謐既范ㄎ豢刂疲歡，怯糜謚貧，諂舳，電動機由外因引起的不規(guī)則自由旋轉(zhuǎn)。

　　300制動方案電動機的定子上就會產(chǎn)生方向不變的直流電，根據(jù)被控對象的慣性的大小，我們可以通過調(diào)整，河脈寬的占空比，從而達(dá)到調(diào)整制動電流的大小，從而比較終實現(xiàn)快速制動的目的。

　　如閣3，了變頻器的輸出頻率和00制動中電動機的轉(zhuǎn)速隨時間變化的規(guī)律。在運行信號的作用下，變頻器首先開始連續(xù)降頻，達(dá)到制動起始頻率后則開始直流制動，使輸出頻率變?yōu)榱?。電動機則經(jīng)歷再生發(fā)電制動和能耗制動后圾終停止。

　　對直流制動功能的實現(xiàn)，主要通過設(shè)定，制動起始頻率，制動電壓和制動時間來實現(xiàn)。

　　4存在的問4頻率的減速過程，該過程將持續(xù)較長的時間，必然影響制動的快速性。

　　在變頻器的開發(fā)過程中，初步方案采用對逆變器的4，6管發(fā)送，以1脈沖，23〃5管始終斷開，以使電動機的定子上產(chǎn)生方向不變的直流電，但在實際的運行過程中，尤其是在帶上負(fù)載以后，直流制動時經(jīng)常出現(xiàn)1模塊過流保護現(xiàn)象。后經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，制動發(fā)生時，出現(xiàn)很強的沖擊電流，4，而有時沒有。當(dāng)沖擊電流出現(xiàn)時，就易伴隨著№M模塊的過流保護出現(xiàn)。那么，沖擊電流是怎樣產(chǎn)生的呢，5制動過程中出現(xiàn)過流保護的原因分析12況。6七描述了制動前瞬間的定子電流方向與制動過程中的電機定子電流方向不致時的狀況。從6入68可以看出，由運行狀態(tài)切換到制動狀態(tài)，經(jīng)過了62682的中間狀態(tài)，這狀態(tài)決定了制動過程中是杏會出現(xiàn)過流保護現(xiàn)象，從632中可以看出，V相和W相的制動前后的電流方向相反，存在較大的，又由于電機是感性負(fù)載，根據(jù)公式出冶=可知，形成大的反電動勢，同時加在電機上的電壓方向也改變，造成出冶也很大。由于開關(guān)管兩端存在結(jié)電容，所以流過開關(guān)管的電流6辦治非常大，形成浪涌電流，就造成了4的沖擊電流。

　　定子電流方向定子電流方向定子電流方向81制動前的電機82制動瞬間的電機私3制動過程中的電機定子電流方向定子電流方向定子電流方向6解決方案為了避免沖擊電流的出現(xiàn)，必須采用種方案，使其運行效果達(dá)到6人，即制動前瞬間的電流方向與制動過程中電流的方向致。為了實現(xiàn)這目的，采取了如下的方法將制動前瞬間的電流方向的狀態(tài)延續(xù)到制動過程中，保證了制動電流方向與制動前瞬間電流的方向的致。這方案的實現(xiàn)是靠軟件來完成的。我們知道，電壓空間矢量法在正常運行時，在每個扇區(qū)里，由兩個主矢量交替動作形成合矢量，在空間按正弦規(guī)律旋轉(zhuǎn)。假如我們在每個扇區(qū)里，只有個主矢量動作，而不形成旋轉(zhuǎn)磁場，那么加在電機上的電壓就為直流電壓。但是又不能直接把直流母線上的電壓直加在電機上，而仍要以脈寬的形式出現(xiàn)。

　　正常逆變時所加脈寬制動時所加脈寬下面以第扇區(qū)為例來說明，其余扇區(qū)同理。

　　正常時，在第扇區(qū)里相全導(dǎo)通，7相脈寬逐漸減小，相脈寬逐漸增大。而在逆變時，1；相仍全導(dǎo)通，相脈寬恒定不變當(dāng)然，這個脈寬可根據(jù)所需制動電壓的大小而調(diào)整，這里我們采用的脈寬為個載波周期的打分之十，即不旋轉(zhuǎn)，形成直流制動電壓。

　　也就是說在逆變中斷子程序里，在脈寬扇區(qū)計算子程序之前，判斷有無快速制動標(biāo)志位，如果有，則不執(zhí)行脈寬扇區(qū)計算子程序，這樣就保證了制動前后扇區(qū)的不變，使制動前后電流方向的狀態(tài)不變，從而達(dá)到6的效果，避免了沖擊電流的產(chǎn)生。5為采用此方案后制動時的電流意。

　　7結(jié)論變頻器制動時有多種方案，可根據(jù)不同情況，用相應(yīng)的方法，但小型變頻器般采用直流制動，這樣不需要外加泄放電路，節(jié)省成本，還可根據(jù)制動的快慢，調(diào)節(jié)變頻脈寬來調(diào)節(jié)制動電流。

　　陳國呈，交流調(diào)速技術(shù)，機械工業(yè)出版社，1999吳守箴，電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)，機械工業(yè)出版社，1995陳伯時，陳敏遜，交流調(diào)速系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社，1997趙方平，針織圓機變頻器的研究，上海大學(xué)碩士論文，2001江友華男，1974年生于江西南城，上海大學(xué)碩士研究生，研究方向為電力電子技術(shù)與電力傳動。

　　曹以龍男，1965年生于安徽當(dāng)涂，上海大學(xué)自動化系碩士研究生導(dǎo)師，研究方向為電力電子技術(shù)與電力傳動。