变频器制动、保护电路原理详解

（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。

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。

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。

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。