[发明专利]一种变频器综合制动系统及其工作方法

权利要求书

1.一种变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：所述变频器综合制动系统包括变频器和交流制动单元，所述变频器的输出端与电机连接，所述交流制动单元连接至变频器的输出端，所述变频器为三相电压源型变频器，包括依次连接的整流单元、直流组件单元和逆变单元；所述交流制动单元包括相连的交流开关和交流制动电阻，所述交流开关和交流制动电阻均为三相，所述交流开关与交流制动电阻串联后连接至所述变频器的输出端，所述交流制动单元运行时，所述交流开关闭合，所述交流开关断开时，所述交流制动单元不运行；电机制动过程中，所述交流制动单元和变频器协同工作，同时或分时产生制动转矩；所述变频器综合制动系统在电机制动过程中有三种工作模式：交流制动模式、综合制动模式和变频制动模式，所述变频器综合制动系统在电机制动过程中至少包含综合制动模式；所述变频器综合制动系统处于交流制动模式时，所述交流制动单元产生制动转矩，交流制动单元的交流开关闭合，所述变频器不产生制动转矩；所述变频器综合制动系统处于综合制动模式时，所述交流制动单元和变频器均处于运行状态、产生制动转矩，交流制动单元的交流开关闭合；所述变频器综合制动系统处于变频制动模式时，所述变频器处于运行状态、产生制动转矩，所述交流制动单元的交流开关断开，交流制动单元不运行、不产生制动转矩，在电机制动过程中，当电机转速大于转速阈值n1时，所述变频器综合制动系统运行于交流制动模式，当电机转速小于转速阈值n2时，所述变频器综合制动系统运行于变频制动模式，当电机转速介于转速阈值n1和转速阈值n2之间时，所述变频器综合制动系统运行于综合制动模式，其中所述转速阈值n1大于等于所述转速阈值n2。

2.根据权利要求 1 所述的变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：所述变频器综合制动系统处于综合制动模式时，所述交流制动单元的交流开关闭合，所述变频器产生制动转矩，变频器同时通过控制所述电机的端电压控制所述交流制动单元也产生制动转矩。

3.根据权利要求 1 所述的变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：所述变频器综合制动系统处于交流制动模式时，所述交流制动单元的交流开关闭合，所述变频器通过控制电机励磁电流控制电机端电压，从而控制所述交流制动单元产生制动转矩，所述变频器不产生驱动转矩或所述变频器同时控制电机转矩电流产生驱动转矩，变频器不产生制动转矩，所述变频器产生的驱动转矩小于所述交流制动单元产生的制动转矩，变频器综合制动系统输出制动转矩。

4. 根据权利要求 1 所述的变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：在所述变频器综合制动系统的简单应用中，不用判断电机转速，电机制动过程中所述变频器综合制动系统始终运行于综合制动模式。

5. 根据权利要求 1 所述的变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：所述变频器的整流单元采用二极管整流单元，所述直流组件单元包括直流储能电容、直流制动电阻、直流开关，所述直流开关与直流制动电阻串联后与所述直流储能电容并联，所述直流开关为电子开关或机械开关；所述变频器综合制动系统在电机制动过程中有三种工作模式：交流制动模式、综合制动模式和变频制动模式，所述变频器综合制动系统处于变频制动模式和综合制动模式时，所述变频器输出电流使得变频器输出端吸收能量，所述变频器的直流母线电压大于整流电压，整流单元的二极管处于截止状态，所述直流开关始终闭合或周期性闭合，将电机动能转换为直流制动电阻的热能并耗散掉，所述变频器产生制动转矩。

6. 根据权利要求 1 所述的变频器综合制动系统的工作方法，其特征在于：所述变频器的整流单元采用有源前端整流单元，所述直流组件单元包括直流储能电容；所述变频器综合制动系统在电机制动过程中有三种工作模式：交流制动模式、综合制动模式和变频制动模式，所述变频器综合制动系统处于变频制动模式和综合制动模式时，所述变频器输出电流使得变频器输出端吸收能量，所述变频器的直流母线电压大于整流电压，所述有源前端整流单元处于能量回馈模式，将电机动能转换为电能回馈至电网，所述变频器产生制动转矩。