在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機(jī)的降速和停機(jī)是通過(guò)逐漸減小頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在頻率減小的瞬間，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機(jī)械慣性的原因，電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的 幾乎改變了180度，電機(jī)從電動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)；與此同時(shí)，電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速下降，電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)。電機(jī)再生的電能經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無(wú)法通過(guò)整流橋回饋到電網(wǎng)，僅靠 本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時(shí)間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使直流電壓升高。過(guò)高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因此，對(duì)于負(fù)載處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。接通耗能電路，使直流回路經(jīng)由過(guò)程制動(dòng)電阻后以熱能方法開釋能量。制動(dòng)單位可分內(nèi)置式和外置式二種，前者是適用于小功率的通用變頻器，后者則是適用于大功率變頻器或是對(duì)制動(dòng)有特殊請(qǐng)求的工況中。從道理上講，兩者并沒(méi)有差別，都是作為接通制動(dòng)電阻的“開關(guān)”，它包含功率管、電壓采樣比擬電路和驅(qū)動(dòng)電路。能耗制動(dòng)的工作方式
能耗制動(dòng)采用的方法是在直流側(cè)加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。這是一種處理再生能量的最直接的辦法，它是將再生能量通過(guò)專門的能耗制動(dòng)電路消耗在電阻上，轉(zhuǎn)化為熱能，因此又被稱為“電阻制動(dòng)”，它包括制動(dòng)單元和二部分。
制動(dòng)單元
制動(dòng)單元的功能是當(dāng)直流回路的電壓Ud超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)(如660V或710V)，接通耗能電路，使直流回路通過(guò)制動(dòng)電阻后以熱能方式釋放能量。制動(dòng)單元可分內(nèi)置式和外置式二種，前者是適用于小功率的通用變頻器，后者則是適用于大功率或是對(duì)制動(dòng)有特殊要求的工況中。從原理上講，二者并無(wú)區(qū)別，都是作為接通制動(dòng)電阻的“開關(guān)”，它包括功率管、電壓采樣比較電路和驅(qū)動(dòng)電路。
制動(dòng)電阻制動(dòng)電阻是用于將機(jī)電的再生能量以熱能方法耗費(fèi)的載體，它包含電阻阻值和功率容量?jī)蓚�(gè)重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種：前者采納外面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量，并選用高阻燃有機(jī)涂層，有用掩護(hù)電阻絲不被老化，延伸應(yīng)用壽命；后者電阻器耐氣象性、耐震動(dòng)性，優(yōu)于傳統(tǒng)瓷骨架電阻器，普遍應(yīng)用于高請(qǐng)求頑劣工控情況應(yīng)用，易慎密裝置、易附加散熱器，造型美觀。能耗制動(dòng)的過(guò)程如下：
能耗制動(dòng)的過(guò)程如下：A、當(dāng)電機(jī)在外力作用下減速、反轉(zhuǎn)時(shí)(包括被拖動(dòng))，電機(jī)即以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，能量反饋回直流回路，使母線電壓升高；B、當(dāng)直流電壓到達(dá)制動(dòng)單元開的狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)單元的功率管導(dǎo)通，電流流過(guò)制動(dòng)電阻；C、制動(dòng)電阻消耗電能為熱能，電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，母線電壓也降低；D、母線電壓降至制動(dòng)單元要關(guān)斷的值，制動(dòng)單元的功率管截止，制動(dòng)電阻無(wú)電流流過(guò)；E、采樣母線電壓值，制動(dòng)單元重復(fù)ON/OFF過(guò)程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。
制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的選配
A、首先估算出制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
=((電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電機(jī)負(fù)載測(cè)折算到電機(jī)測(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)*(制動(dòng)前速度-制動(dòng)后速度))/375*減速時(shí)間-負(fù)載轉(zhuǎn)矩
一般情況下，在進(jìn)行電機(jī)制動(dòng)時(shí)，電機(jī)內(nèi)部存在一定的損耗，約為額定轉(zhuǎn)矩的18%-22%左右，因此計(jì)算出的結(jié)果在小于此范圍的話就無(wú)需接制動(dòng)裝置；
B、接著計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值
=制動(dòng)元件動(dòng)作電壓值的平方/(0。1047*(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩-20%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩)*制動(dòng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速)
在制動(dòng)單元工作過(guò)程中，直流母線的電壓的升降取決于常數(shù)RC，R即為制動(dòng)電阻的阻值，C為內(nèi)部電解電容的容量。這里制動(dòng)單元?jiǎng)幼麟妷褐狄话銥?10V。
C、然后進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇
在進(jìn)行制動(dòng)單元的選擇時(shí)，制動(dòng)單元的工作最大電流是選擇的唯一依據(jù)，其計(jì)算公式如下：
制動(dòng)電流瞬間值=制動(dòng)單元直流母線電壓值/制動(dòng)電阻值
D、最后計(jì)算制動(dòng)電阻的標(biāo)稱功率
由于制動(dòng)電阻為短時(shí)工作制，因此根據(jù)電阻的特性和技術(shù)指標(biāo)，我們知道電阻的標(biāo)稱功率將小于通電時(shí)的消耗功率，一般可用下式求得：制動(dòng)電阻標(biāo)稱功率=制動(dòng)電阻降額系數(shù)X制動(dòng)期間平均消耗功率X制動(dòng)使用率%
制動(dòng)特點(diǎn)能耗制動(dòng)(電阻制動(dòng))的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是運(yùn)行效率降低，特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量，且制動(dòng)電阻的容量將增大。
變頻器制動(dòng)電阻設(shè)計(jì)計(jì)算方法
1、制動(dòng)電阻器箱數(shù)粗略計(jì)算為：功率(KW)/11。2(取整數(shù)上限值)。
2、制動(dòng)單元功率的選擇一般是變頻器的功率大小的(1～2)倍；
3、制動(dòng)電阻器功率大于電動(dòng)機(jī)功率KW/2。(按照公式Pb=8Q*v*η)
4、制動(dòng)電阻值大小選擇公式700/電動(dòng)機(jī)功率KW(采用多個(gè)制動(dòng)單元并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)制動(dòng)單元所配置的電阻器阻值不小于700/電動(dòng)機(jī)功率KW；最小電阻值要按照有關(guān)配置表查得)；
5、首先依據(jù)電動(dòng)機(jī)大小確定變頻器的功率大小；
變頻器制動(dòng)電阻的安裝和配線
1．制動(dòng)電阻的安裝
制動(dòng)電阻是一個(gè)發(fā)熱體，因此，安裝的要點(diǎn)如下：
(1)安裝位置制動(dòng)電阻不能和變頻器裝在同一個(gè)控制柜內(nèi)，以免使變頻器受熱。也不要太靠近其他怕熱的設(shè)備，以免影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。
制動(dòng)電阻也不要和變頻器離得太遠(yuǎn)，一般應(yīng)在5m以內(nèi)，最多也不要超過(guò)10m。
(2)電阻柜的設(shè)計(jì)電阻柜應(yīng)充分考慮制動(dòng)電阻的散熱。
首先必須有足夠的空間；其次是要有散熱孔。對(duì)于接通比較頻繁的制動(dòng)電阻，還應(yīng)配置散熱風(fēng)扇。
2．制動(dòng)電阻的配線
因?yàn)橹苿?dòng)電阻通常和直流電路的“+”端相接，一旦掉在地上，影響人身安全。所以，接線一定要牢靠。尤其是靠近電阻箱的接線端子，容易因受熱而氧化，應(yīng)特別注意。
當(dāng)電阻箱與變頻柜之間的距離超過(guò)5m時(shí)，應(yīng)采用雙絞線。