在使用變頻器的電氣控制系統中，對于采用功率稍大一些的變頻器作為拖動電動機運行的器件時，都采用了不同電阻值不同功率的制動電阻，那么您了解變頻器制動電阻的作用原理嗎？您清楚在怎樣情況需要采用制動電阻、什么情況下不需要制動電阻嗎？

制動電阻的作用原理

當運行中的電機接到停止運行的指令，進入減速階段時，由于電機是由銅線繞制的一組一組線圈，構成了一組一組的電感線圈，根據電感元件的特性可知，在給電感加上電后然后斷開給電感供電的電源，在斷開給電感供電的一瞬間，電感兩端就會產生一個很高的電動勢（也就是較高的一個電壓）。因此運行中的電機接到停止運行的指令，進入減速階段時電動機的接線端子就會瞬間產生一個很高的電壓，這個電壓直接加到變頻器中IGBT逆變橋及整流橋正負極性的兩端，就有可能把整流橋或IGBT損壞。

為了避免正在運行的電動機接到停止指令后瞬間發出的高電壓導致變頻器中IGBT逆變橋及整流橋損壞的情況出現，設計人員設計出了變頻器制動電阻電路。變頻器制動電阻電路的作用原理是這樣的：

當電動機發出高電壓加到整流橋或IGBT逆變橋時，直流側電壓開始升高，當電壓升高到一定閾值后，控制制動電阻是否接入的一個IGBT就會從截止狀態進入到導通狀態，接通變頻器制動電阻放電電路，將電動機發出的高電壓通過變頻器制動電阻電路泄放掉，從而保護整流橋或IGBT逆變橋不被損壞。當把電動機發出的高電壓通過制動電阻以熱能的形式消耗掉后，這時加到整流橋或IGBT逆變橋直流側電壓開始降低，當降低到一定閾值后，控制制動電阻是否接入的一個IGBT就會從導通狀態進入到截止狀態，制動電阻不再工作。

什么情況下變頻器需要外接制動電阻。

一般情況下，由于各廠家的設計理念不同，直流側的電容在設計上可能存在差異。當變頻器中所使用的濾波電容電容量足夠大，在工作時，能夠吸收較多的能量，使用工況不是十分嚴苛時，就不需要接制動電阻。

如果電動機所拖動的負載不是很重，對電動機的停止運行也沒有什么快速停止運行的要求時，可以不用外接制動電阻。這種場合是不需要使用制動電阻的，即使你裝了制動電阻，制動單元的工作閥值電壓沒有被觸發，制動電阻也不會投入工作。

有些設備在停止運行時需要快速讓電動機從高速運轉狀態轉入停止運轉狀態就需要外接制動電阻。對于有些設備需要電動機瞬間加速時也需要外接制動電阻的。

有些設備的電動機所拖動的負荷比較重，對于電動機的啟動時間要求非?？鞎r，就需要外接制動電阻。之前廣州科譽的工程師曾試過用變頻器帶動登機橋的行走電機，要求把變頻器的加速時間設計成0.1秒，這時候滿負荷啟動，雖然負荷并不是非常重，但是因為加速時間太短了，這時候母線電壓波動非常厲害，致使登機橋一啟動就出現過壓或者過流的情況，后來增加了外置的制動單元和制動電阻，變頻器就能正常工作了。

對于需要使用矢量控制的場合，也需要外接制動電阻。例如電梯設備，電梯的曳引電動機經常工作在正轉運行和反轉運行兩種交互狀態，每次運行完進入停止狀態時，曳引電動機都會工作在短時的發電機狀態，源源不斷的電流會反充到母線電容中，通過制動電阻，就可以及時消耗掉這些能量，保持母線電壓平衡穩定、避免整流橋或IGBT逆變橋損壞的情況下出現了。

審核編輯：黃飛