變頻器直流制動(dòng)時(shí)模塊保護(hù)問的討論敘詞直流制動(dòng)，智能功率模塊，沖擊電流1引言由于所設(shè)計(jì)的是臺(tái)針織圓機(jī)專用變頻器，根據(jù)針織圓機(jī)的工藝要求，當(dāng)斷紗或漏針發(fā)生時(shí)，要求設(shè)備立即停止運(yùn)行，電機(jī)應(yīng)能夠立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以免造成次品或者紗頭轉(zhuǎn)進(jìn)紗錠里。因此在變頻器設(shè)計(jì)中，必須考慮快速制動(dòng)問。

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

　　動(dòng)力制動(dòng)制動(dòng)電阻單元中包括制動(dòng)用的極管，6制動(dòng)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(dòng)電阻的電流大小。

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

　　直流制動(dòng)通過變頻器向異步電動(dòng)機(jī)的定子通直流電，異步電動(dòng)機(jī)便處于能耗制動(dòng)狀態(tài)。這種情況下變頻器的輸出頻率為零，異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)不再旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)存儲(chǔ)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能消耗于異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)由外因引起的不規(guī)則自由旋轉(zhuǎn)。

　　300制動(dòng)方案電動(dòng)機(jī)的定子上就會(huì)產(chǎn)生方向不變的直流電，根據(jù)被控對(duì)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(dòng)電流的大小，從而比較終實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)的目的。

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

　　對(duì)直流制動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)，主要通過設(shè)定，制動(dòng)起始頻率，制動(dòng)電壓和制動(dòng)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。

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

　　在變頻器的開發(fā)過程中，初步方案采用對(duì)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(dòng)機(jī)的定子上產(chǎn)生方向不變的直流電，但在實(shí)際的運(yùn)行過程中，尤其是在帶上負(fù)載以后，直流制動(dòng)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)1模塊過流保護(hù)現(xiàn)象。后經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)發(fā)生時(shí)，出現(xiàn)很強(qiáng)的沖擊電流，4，而有時(shí)沒有。當(dāng)沖擊電流出現(xiàn)時(shí)，就易伴隨著№M模塊的過流保護(hù)出現(xiàn)。那么，沖擊電流是怎樣產(chǎn)生的呢，5制動(dòng)過程中出現(xiàn)過流保護(hù)的原因分析12況。6七描述了制動(dòng)前瞬間的定子電流方向與制動(dòng)過程中的電機(jī)定子電流方向不致時(shí)的狀況。從6入68可以看出，由運(yùn)行狀態(tài)切換到制動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)過了62682的中間狀態(tài)，這狀態(tài)決定了制動(dòng)過程中是杏會(huì)出現(xiàn)過流保護(hù)現(xiàn)象，從632中可以看出，V相和W相的制動(dòng)前后的電流方向相反，存在較大的，又由于電機(jī)是感性負(fù)載，根據(jù)公式出冶=可知，形成大的反電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)加在電機(jī)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(dòng)前的電機(jī)82制動(dòng)瞬間的電機(jī)私3制動(dòng)過程中的電機(jī)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(yùn)行效果達(dá)到6人，即制動(dòng)前瞬間的電流方向與制動(dòng)過程中電流的方向致。為了實(shí)現(xiàn)這目的，采取了如下的方法將制動(dòng)前瞬間的電流方向的狀態(tài)延續(xù)到制動(dòng)過程中，保證了制動(dòng)電流方向與制動(dòng)前瞬間電流的方向的致。這方案的實(shí)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(yùn)行時(shí)，在每個(gè)扇區(qū)里，由兩個(gè)主矢量交替動(dòng)作形成合矢量，在空間按正弦規(guī)律旋轉(zhuǎn)。假如我們?cè)诿總€(gè)扇區(qū)里，只有個(gè)主矢量動(dòng)作，而不形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，那么加在電機(jī)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(jī)上，而仍要以脈寬的形式出現(xiàn)。

　　正常逆變時(shí)所加脈寬制動(dòng)時(shí)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(shí)，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(shí)，1；相仍全導(dǎo)通，相脈寬恒定不變當(dāng)然，這個(gè)脈寬可根據(jù)所需制動(dòng)電壓的大小而調(diào)整，這里我們采用的脈寬為個(gè)載波周期的打分之十，即不旋轉(zhuǎn)，形成直流制動(dòng)電壓。

　　也就是說在逆變中斷子程序里，在脈寬扇區(qū)計(jì)算子程序之前，判斷有無快速制動(dòng)標(biāo)志位，如果有，則不執(zhí)行脈寬扇區(qū)計(jì)算子程序，這樣就保證了制動(dòng)前后扇區(qū)的不變，使制動(dòng)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(dòng)時(shí)的電流意。

　　7結(jié)論變頻器制動(dòng)時(shí)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(dòng)，這樣不需要外加泄放電路，節(jié)省成本，還可根據(jù)制動(dòng)的快慢，調(diào)節(jié)變頻脈寬來調(diào)節(jié)制動(dòng)電流。

　　陳國(guó)呈，交流調(diào)速技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999吳守箴，電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1995陳伯時(shí)，陳敏遜，交流調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，1997趙方平，針織圓機(jī)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?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)與電力傳動(dòng)。

　　曹以龍男，1965年生于安徽當(dāng)涂，上海大學(xué)自動(dòng)化系碩士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)與電力傳動(dòng)。