变频器的制动、保护电路原理详解

发布时间:2023-05-18  

(1)制动的含义提供反向转矩,使电动机停止或减速。制动主要有直流制动、电阻制动、回馈制动和电磁抱闸制动。

(2)直流制动

①直流制动原理。在电动机绕组中通入直流电。制动时,能量主要消耗在电动机中。

②直流制动优点。不需制动电阻,制动快速,且静止时有保持转矩。

③直流制动缺点。电动机会发热。

(3)电阻制动在某些应用场合,电动机会工作于发电状态,例如:起重机、牵引电动机、将货物向下运送的传送带。在发电状态下,电能将通过逆变器回馈到直流环节,导致直流环节PN之间的电压上升。当电压上升到一定程度时功率管VT导通,回馈的能量消耗在电阻上,原理图如图2-1所示。

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除了选择时要满足制动需要外,还要有一定的保护措施,以防止制动单元、制动电阻过热而造成火灾事故。常用的制动电阻保护电路如图2-2所示。

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其保护原理是,当制动电阻由于频繁使用过热时,安装在电路中的FR热动断继电器触头断开使变频器的外部报警THR端子与COM断开,变频器立即停止输出,并发出报警。(4)电动机械制动-电磁抱闸制动某些工作场合,当电动机停止运行后不允许其再滑动,例如起重设备,当重物悬在空中时如果电动机停止运转,必须立即将电动机转子抱住,不然重物会下滑,这是不允许的,因此需要电动机带有抱闸功能。

①抱闸原理。

a.当电磁线圈未通电时,由机械弹簧将闸片压紧,使转子不能转动处于静止状态。

b.当给电磁线圈通入电流,电磁力将闸片吸开,转子可以自由转动,处于抱闸松开状态。

②抱闸控制电路的要求。

a.当电动机停止转动时,变频器输出抱闸控制信号。

b.当电动机开始启动时,变频器输出松闸控制信号。

c.抱闸和松闸控制信号的输出时刻必须准确,否则会造成变频器过载。

③电磁抱闸制动实例。电磁抱闸制动的原理图如图2-3所示,VD1是整流二极管,起获得直流电的作用;VD2是续流二极管,起保护线圈的作用;L是抱闸线圈;KA2是抱闸继电器。

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工作过程分析如下。

a.抱闸控制。制动过程中,当f<0.5Hz时,输出端子Y1与COM断开→抱闸继电器线圈失电→机械弹簧将闸片压紧转轴→转子不转动,电动机静止。

b.松闸控制。启动过程中,当f>0.5Hz时,输出端子Y1与COM闭合→抱闸继电器线圈得电→电磁力将闸片吸开→转轴自由转动→电动机启动运行。


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