CN203596742U - 应用于单象限变频器中的内置制动单元电路 - Google Patents
应用于单象限变频器中的内置制动单元电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，在变频柜的直流回路正负母线端设置由IGBT模块构成的斩波模块，其中，IGBT模块下桥臂受控，上桥臂短接GE端；所述斩波模块的输入端连接驱动板，驱动板连接主控板；斩波模块的输出端连接有吸收板和制动单元。采用上述技术方案的本实用新型，采用IGBT模块作为斩波模块，内置于在变频器内部，可以灵活设置制动相关参数，自动调节PWM脉宽控制斩波模块的开通，性能优良；不用另外制作制动单元线路板和制动单元机械部件，不仅节省了成本，而且提高了安全性和可靠性；可以自由调整Vs、Vf、Vp等参数，使用更方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用在单象限变频器中的制动装置。
背景技术
对于提升机、高速电梯等特殊机械，当电动机下放重负载时，因系统的势能关系，会使变频器的实际转速大于给定转速，此时电动机处于发电状态，向供电电源回馈能量。单象限变频器采用二极管不控整流，能量只能从电源流向负载，不能反向。因此电动机发电产生的再生能量只能通过逆变部分的二极管自然整流，向直流电容组充电，这样就急剧抬高了直流回路的电压。迅速上升的直流电压，有可能对电解电容组和IGBT模块造成较大电压和电流冲击，甚至损坏器件。因此单象限变频器常需要配备制动单元和制动电阻，制动单元相当于一个电子开关，接通时将制动电阻DR串入变频器直流回路，将回馈的能量迅速消耗掉，从而维持直流电压在容许的范围内。常见的制动单元电路原理如图1所示。
常见的制动单元需要一个稳压电源为比较器提供一个基准电压，检测回路的电阻R1、R2对直流电压Vd采样，并与基准电压比较，当Vd超过一定数值时，IGBT导通时，制动电阻接入直流回路工作；当Vd在正常范围内时，IGBT截止，制动电阻退出工作。常见的制动单元存在以下问题：
首先，常见制动单元的可靠性较低，检测回路将直流母线的大电压直接引入制动单元电路板，处理不当时容易导致高电压放电，造成线路板大面积损坏。其次，常见制动单元的性能较差，制动工作阀值电压由硬件决定，较为单一不能灵活调整；电压制动较为生硬，制动电阻较长时间串入直流回路，直流母线波动较大。最后，制动单元多为外置式，需要单独设计控制板，单独的机械结构，成本较高，体积较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种性能优良、体积小的应用于单象限变频器中的内置制动单元电路。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，在变频柜的直流回路正负母线端设置由IGBT模块构成的斩波模块，其中，IGBT模块下桥臂受控，上桥臂短接GE端；所述斩波模块的输入端连接驱动板，驱动板连接主控板；斩波模块的输出端连接有吸收板和制动单元。
制动单元位于制动柜体中，它由三个制动电阻串联构成。
所述的斩波模块由至少两组IGBT模块并联构成，每组IGBT模块中由两个IGBT管串联构成。
采用上述技术方案的本实用新型，采用IGBT模块作为斩波模块，内置于在变频器内部，可以灵活设置制动相关参数，自动调节PWM脉宽控制斩波模块的开通，性能优良；不用另外制作制动单元线路板和制动单元机械部件，不仅节省了成本，而且提高了安全性和可靠性；可以自由调整Vs、Vf、Vp等参数，使用更方便。
附图说明
图1为现有技术的电路原理图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，一种应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，变频柜体内的DC+、DC-为直流回路正负母线，在变频柜的直流回路正负母线端设置由IGBT模块构成的斩波模块，其中，IGBT模块下桥臂受控，上桥臂短接GE端，即只用到二极管特性。
斩波模块的输入端连接驱动板，驱动板连接主控板，主控板是变频器的控制核心，驱动板对上接受来自主控板的触发信号，对下驱动包括斩波模块。斩波模块的输出端连接有吸收板AP和制动单元，其中吸收板AP用来吸收斩波模块截止时的过电压尖峰。
斩波模块由至少两组IGBT模块V1、V2并联构成，每组IGBT模块中由两个IGBT管串联构成。
变频柜体引出P、N接线端，用来连接制动单元，制动单元位于制动柜体中，它由三个制动电阻串联构成。
本实用新型的工作原理是：主控板监测直流回路的电压，当电压超过设定值Vs后，驱动输出PWM触发信号，并通过驱动板驱动斩波模块下桥臂工作。下桥臂工作后，电阻柜中的制动电阻通过图中单箭头划线串入直流回路，消耗直流回路多余的能量，待直流电压降低到Vs以下后，下桥臂截止，制动电阻通过图中双箭头划线续流。当变频器功率较大，制动功率较大时，由于单个IGBT的通流能力不够，可采用多个模块并联方式。
直流电压超出设定值Vs越多，PWM脉宽越大，当直流电压超出设定值Vf后，斩波模块完全开通；超出直流过压保护值Vp后，变频器报故障，停止工作。其中设定值Vs、Vf、Vp的值可以在变频器的人机界面中灵活设置。
Claims (3)
1.一种应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，其特征在于：在变频柜的直流回路正负母线端设置由IGBT模块构成的斩波模块，其中，IGBT模块下桥臂受控，上桥臂短接GE端；所述斩波模块的输入端连接驱动板，驱动板连接主控板；斩波模块的输出端连接有吸收板（AP）和制动单元。
2.根据权利要求1所述的应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，其特征在于：制动单元位于制动柜体中，它由三个制动电阻串联构成。
3.根据权利要求1所述的应用于单象限变频器中的内置制动单元电路，其特征在于：所述的斩波模块由至少两组IGBT模块并联构成，每组IGBT模块中由两个IGBT管串联构成。
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Cited By (2)
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| CN107045085A (zh) * | 2016-02-05 | 2017-08-15 | 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 | 一种变频器测试装置 |
| CN114336945A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 一种矿井提升机的应急提升控制方法、装置及系统 |
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