直流制动：令电动机安全停止的方法

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：直流制动要素1）直流制动电压UDB。3）直流制动起始频率fDB。即当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关。制动全过程中可在高速段采用能耗制动，低速段采用直流制动，两者配合使用，这样既能快速制动，又可准确停车，并防止了低速爬行现象。

（1）直流制动概况

在异步电动机定子加直流电压，此时变频器的输出频率为零，定子产生静止的恒定磁场，转动着的转子切割磁场的磁力线产生制动转矩，迫使电动机转子较快地停止，电动机存储的动能变换成电能消耗于异步电动机的转子电路。

直流制动应用的场合有：

1）需要准确停车的场合。

2）用于阻止起动前电动机由于外因引起的不规则自由旋转，例如风机，由于风管的风压差，而迫使风叶的自由放置甚至可能反转，故起动变频器前，先要保证拖动系统从零开始起动，即先实施直流制动，到零速以后才可起动，这一点尤其对中大型风机更为必要。

（2）直流制动要素

1）直流制动电压U_DB。选择U_DB实质是在设定制动转矩的大小，显然拖动系统惯性越大，U_DB值该相应大些，一般直流电压在15%～20%的变频器额定输出电压为60～80V；有的是选择制动电流的百分值，当然是小于额定值I_N的。两者都是可以人为选择的。

2）直流制动时间t_DB。即向定子绕组通入直流电流的时间，它应比实际需要的停机时间略长一些，也可人为选择。

3）直流制动起始频率f_DB。即当变频器的工作频率下降到多大时开始由能耗制动转为直流制动，这与负载对制动时间的要求有关。在并无严格要求情况下，f_DB尽可能设定得小一些。

制动全过程中可在高速段采用能耗制动，低速段采用直流制动，两者配合使用，这样既能快速制动，又可准确停车，并防止了低速爬行现象。

（3）定子绕组通入直流电流的方式

1）定子三相绕组中通入直流电流，如图4-14所示，这时6个IGBT中应只有3个处于工作状态，且3个应位于不同桥臂不同侧，即不能均为上管或下管，其余3个一直处于关断状态。触发信号的占空比可以根据调制度进行调节。

2）定子两相绕组中通入直流电流，如图4-15所示，这时只有两个位于不同桥臂不同侧的IGBT处于工作状态，其余都处于关断状态。

3）不论上述何种电路都存在当定子绕组中通入直流电流的方向与定子原来的电流方向相反，导致发生较大的di/dt的问题，这时可能产生冲击电流，出现过电流保护跳闸现象，解决方法是记下通入的电压相位，通过软件方法，使通入电流前、后的电流方向一致，这是必须的。