[发明专利]变频器能耗制动控制电路、变频器及其能耗制动控制方法

说明书

本发明公开了一种变频器能耗制动控制电路、变频器及其能耗制动控制方法。其中，所述控制电路与变频器主电路连接，所述主电路包括制动电阻R1，所述控制电路包括：检测模块，用于在变频器能耗制动过程中检测母线电压，并确定母线电压所处的区间；能耗制动模块，用于当检测模块检测到母线电压超过泵升电压上限值UH时，将制动电阻R1接入母线进行能耗制动，当检测模块检测到母线电压低于泵升电压下限值UL时，将制动电阻R1从母线切断。由于本发明在电动机处于制动状态时才接入制动电阻R1进行能耗制动，避免了制动电阻R1持续通电运行，提高了变频电动机驱动系统的工作效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及变频器领域，特别涉及一种变频器能耗制动控制电路、变频器及其能耗制动控制方法。

背景技术

变频器是一种通过改变电动机的工作电源频率方式来控制电动机的电力控制设备。随着工业自动化程度的不断提高，变频器得到了广泛应用，其主要应用之一是节能。例如，可以将变频器用在风机或水泵上，在需要降低给风量或给水量的场合，通过变频器内部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的开断，调整风机或水泵的工作电源频率，从而调整给风量或给水量，达到节能的目的。

变频器的基本结构如图1所示。变频器包括主电路和控制电路，主电路包括整流电路、中间电路和逆变电路。控制电路用于接收运行指令，将运行指令转换为用于控制整流电路、中间电路和逆变电路的控制指令；整流电路用于将交流电转换为直流电，其输入端与三相交流电源连接，输出端与中间电路连接；中间电路用于对直流电进行滤波、储能等，其输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路用于将直流电转换为所需的交流电，作为三相异步电动机的工作电源，其中，逆变电路一般采用IGBT实现，IGBT在控制电路的控制下改变交流电的频率等参数。

在采用大功率变频器驱动电动机的场景中，当电动机处于制动状态时，电动机转子因惯性会继续转动，此时电动机处于发电状态，其产生的能量将反馈到直流母线端，母线电压会持续泵升，如果不对母线电压加以限制，将会造成母线上的滤波电容和功率器件等过压损坏。而即便母线电压没有过高泵升，由于母线能量没有专门的泄放途径，母线放电过慢，变频器和电动机无法再次快速重启；并且，母线放电过慢也增加了电气安全事故的出现概率。

目前，解决此问题的方法通常是在变频器母线端增加能耗制动电路，对于大功率变频系统而言，最简单的方法是在母线上串接大功率波纹电阻器，但是，该电阻器在电动机启动后一直通电运行，能量损耗较大，不仅降低了变频器的工作效率，还对变频器系统的散热等方面提出更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种变频器的能耗制动控制电路、变频器及其能耗制动控制方法，在电动机处于制动状态时才接入制动电阻进行能耗制动，不仅能够对母线电压泵升进行有效的控制，还能够使变频器快速制动和重启，提高了变频器和电动机驱动系统的效率和可靠性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变频器能耗制动控制电路，所述控制电路与变频器主电路连接，所述主电路包括制动电阻R1，其特征在于，所述控制电路包括：

检测模块，用于在变频器能耗制动过程中检测母线电压，并确定母线电压所处的区间；

能耗制动模块，用于当检测模块检测到母线电压超过泵升电压上限值UH时，将制动电阻R1接入母线进行能耗制动，当检测模块检测到母线电压低于泵升电压下限值UL时，将制动电阻R1从母线切断。