制動(dòng)電路對于采用變頻驅(qū)動(dòng)器 （VFD） 和控制高慣量負(fù)載的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要。起重機(jī)、電梯和離心機(jī)只是 VFD 可能受到來自電機(jī)的大量再生能量的少數(shù)應(yīng)用。

在減速或大修期間，運(yùn)行中的電機(jī)產(chǎn)生的 CEMF（反電動(dòng)勢）會(huì)增加，基本上將電機(jī)變成發(fā)電機(jī)。減速/大修的速率和負(fù)載的大小將決定產(chǎn)生多少 CEMF 電壓。該電壓將添加到驅(qū)動(dòng)器的 DC 總線電容器上已經(jīng)存在的電壓上。

一般來說，VFD 的設(shè)計(jì)目的不是為了將電機(jī)的能量返回給公用設(shè)施。驅(qū)動(dòng)器的輸入橋式整流器只允許輸入電源，不能將電力傳回主電源。

制動(dòng)斬波器

通常，制動(dòng)電路（有時(shí)稱為“斬波器”電路）由驅(qū)動(dòng)器控制，由連接在驅(qū)動(dòng)器直流總線上的功率晶體管和電阻器組成。

F5 驅(qū)動(dòng)器有 200V 和 400V 兩種型號(hào)。在 480VAC 的三相電源電壓下使用 400V F5 型驅(qū)動(dòng)器時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將測量 672VDC （480VAC x √3） 的空閑總線電壓。F5 觸發(fā)制動(dòng)晶體管的默認(rèn)電壓水平為 780VDC（200V 型號(hào)為 380VDC）——此水平是可編程的。

F5 將監(jiān)控總線電壓，如果它開始上升到觸發(fā)電平以上，它將打開制動(dòng)晶體管，將電流發(fā)送到制動(dòng)電阻器，在那里能量將以熱量的形式消耗掉。

一旦總線電壓降至觸發(fā)電平以下，F(xiàn)5 將關(guān)閉制動(dòng)晶體管。F5 的最大直流總線電壓電平為 840VDC（200V 型號(hào)為 420VDC）。如果由于某種原因制動(dòng)電路出現(xiàn)故障（即制動(dòng)電阻開路）并且多余的電壓無法分散，當(dāng)直流母線電壓達(dá)到高于額定最大值時(shí)，F(xiàn)5 將觸發(fā)誤差 E.OP（過電位）。觸發(fā)錯(cuò)誤時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將停止運(yùn)行。

此外，其他制造商驅(qū)動(dòng)器的制動(dòng)晶體管額定占空比通常低于 100%，這意味著驅(qū)動(dòng)器或制動(dòng)模塊可能需要過大尺寸才能處理制動(dòng)電流。

考慮到這些因素，很容易看出為什么 F5 是許多 OEM 的首選 VFD。

在實(shí)施制動(dòng)電路時(shí)，還必須考慮制動(dòng)電阻器的尺寸和規(guī)格。它們的大小必須正確，否則可能會(huì)發(fā)生損壞。如果電阻過低，可能會(huì)超過制動(dòng)晶體管的額定最大制動(dòng)電流，從而導(dǎo)致制動(dòng)電路損壞。

如果電阻過高，則多余的電壓將無法充分耗散，從而導(dǎo)致過電壓。隨著時(shí)間的推移，反復(fù)暴露在過電壓下會(huì)損壞直流母線電容器，從而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器故障。