1.引言
近年來，隨著變頻器本身功能的不斷完善嗽绑，交流調(diào)速技術(shù)有了長足的進(jìn)步扯际。如何在不同應(yīng)用條件下充分開發(fā)變頻器自身功能墩倔、有效的降低設(shè)備的改造成本已成為一個(gè)重要問題习荚。與通常的控制方式相比券腔，利用變頻器直流制動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)交流拖動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)確停車的設(shè)計(jì)方案省去了價(jià)值昂貴的變頻器專用制動(dòng)單元／制動(dòng)電阻窄刘，有效降低了設(shè)備改造成本阱驾，工作穩(wěn)定可靠就谜、控制精度高。
2.VVVF能耗制動(dòng)的理論分析
通用變頻器提供的制動(dòng)方式主要有：能耗制動(dòng)里覆、再生制動(dòng)丧荐、整流回饋等缆瓣。在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的工況條件下，變頻器廠家所建議采用的一般方式是外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元的再生制動(dòng)方式圣辩，某些情況下可以配合采用直流制動(dòng)啼厌。這一設(shè)計(jì)思路基本為大多數(shù)目內(nèi)用戶所接受，并在實(shí)際使用中獲得了較好的效果匆罗。但該方案需另外購買變頻器廠家提供的專用制動(dòng)單元／制動(dòng)電阻终于，無形中增大了改造成本。
所謂直流制動(dòng),一般指當(dāng)變頻器的輸出頻率接近為零记辖，電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時(shí)禁脏，變頻器改向異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中通入直流，形成靜止磁場苗圃，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于能耗制動(dòng)狀態(tài)谣泄，轉(zhuǎn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子切割該靜止磁場而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停止惫饲。在電動(dòng)機(jī)制動(dòng)過程中褂圣，由于變頻器輸出頻率逐漸降低，則定子繞組內(nèi)的同步磁場轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速裤础，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)過程懊悯，此時(shí)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)存儲(chǔ)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能熱損耗的形式消耗于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中，為防止電動(dòng)機(jī)減速過程中所形成的再生發(fā)電制動(dòng)以及直流制動(dòng)過程中的能量回饋苔严，造成變頻器和電機(jī)的損壞定枷，需串入專用制動(dòng)單元／制動(dòng)電阻。
在通常電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)過程中届氢，電動(dòng)機(jī)先減速，電動(dòng)機(jī)同步旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速覆旭，工作點(diǎn)在同一轉(zhuǎn)速下由曲線①的A點(diǎn)跳至曲線②的B點(diǎn)退子，即從第一象限過渡到第二象限稱之為同一轉(zhuǎn)速下特性的跳轉(zhuǎn)，則電機(jī)得到反方向的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩T進(jìn)入發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)型将，拖動(dòng)系統(tǒng)沿圖1中曲線②迅速降速寂祥，當(dāng)?shù)陀谀骋晦D(zhuǎn)速后，向定子繞組輸入直流七兜，形成固定磁場丸凭，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在這一過程中腕铸，電機(jī)將經(jīng)過再生發(fā)電制動(dòng)和能耗制動(dòng)而最終停止惜犀。
從理論上分析，如果能夠控制電動(dòng)機(jī)同步磁場的轉(zhuǎn)速緩慢下降裂体，使電動(dòng)機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下特性跳轉(zhuǎn)時(shí)势纺，特性曲線維持在第一象限赦锰，如圖1中虛線組③所示緩慢降速，不跳轉(zhuǎn)至第二象限則拖動(dòng)系統(tǒng)在降速過程中可以有效的避免發(fā)生再生制動(dòng)過程演茂。如圖1所示灼址，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速在小于臨界轉(zhuǎn)速nh的情況下接入直流進(jìn)行制動(dòng)，并相應(yīng)控制接入直流的大小和時(shí)間件银，理論上分析電機(jī)只經(jīng)歷有限的能耗制動(dòng)階段肤轿，不會(huì)過熱。而變頻器良好的內(nèi)郊片、外特性可以保證上述各項(xiàng)條件的滿足肢抚。
但是，采用該方法有一些必要的前提條件基霞，首先别主，系統(tǒng)不能頻繁進(jìn)行啟／停，否則會(huì)造成變頻器直流電路故障阎瘩。其次色罚，提升機(jī)、電梯等下放重物的工況不適宜采用账劲。再次戳护，系統(tǒng)降速時(shí)間不能過短，即降速不能過快瀑焦，否則工作點(diǎn)將進(jìn)入第二象限發(fā)生再生制動(dòng)過程腌且，引起電機(jī)過熱。
3.結(jié)束語
理論上的分析可以證明榛瓮，該設(shè)計(jì)思路是完全合理的铺董。實(shí)踐中，變頻器采用直流制動(dòng)并配合適當(dāng)?shù)闹绷髦苿?dòng)時(shí)間禀晓，起始頻率和制動(dòng)準(zhǔn)位所產(chǎn)生的電機(jī)剎車效果也比較明顯精续。
