变频器的制动电阻发热的原因

变频器在运行中有时频繁启动和制动，有时拖动具有位能的负载 ( 例如起重机械在降落时制动 ) ，这将导致直流电路的电压 UD 增高．从而产生过电压，因此必须配接制动电阻，将滤波电容器 C 上多余的电荷释放掉。

一、制动电路工作原理

如图 1 所示。

图中 DR 是制动电阻， V 是制动单元。制动单元是一个控制开关，当直流电路的电压 UD 增高到一定限值时，开关接通，将制动电阻并联到电容器 C 两端，泄放电容器上存储的过多电荷。其控制原理如图 2 虚线框内电路所示。电压比较器的反向输入端接一个稳定的基准电压．而正向输入端则通过电阻 R1 和 R2 对直流电路电压 UD 取样，当 UD 数值超过一定限值时．正向端电压超过反向端，电压比较器的输出端为高。经驱动电路使 IGBT 管导通，制动电阻开始放电。当 UD 电压数值在正常范围时， IGBT 管截止，制动电阻退出工作。

IGBT 管是一种新型半导体元件，它兼有场效应管输入阻抗高、驱动电流小和双极性晶体管增益高、工作电流大和工作电压高的优点．在变频器中被普遍使用，除了制动电路外，其逆变电路中的开关管也几乎清一色地选用 IGBT 管。

图 1 中的电阻 R 是限流电阻，可以限制开机瞬间电容器 C 较大的充电涌流。适当延时后，交流接触器 KM 触点接通．将电阻 R 短路。有的变频器在这里使用一只晶闸管，作用与此类似。

二、制动电阻的阻值和容量

准确计算制动电阻值的方法比较麻烦，必要性也不大。作为一种选配件，各变频器的制造商推荐的制动电阻规格也不是很严格，而为了减少制动电阻的规格挡次，常常对若干种相邻容量规格的电动机推荐相同阻值的制动电阻。取值范围如下：

计算出的制动电阻功率值是假定其持续工作时的值，但实际情况绝非如此，因为制动电阻只有变频器和电动机在停机或制动时才进入工作状态．而有的电动机甚至连续多天运行都不停机．即便是制动较频繁的电动机，它也是间断工作的，因此，式 (2) 计算出的结果应进行适当修正，根据电动机制动的频繁程度。修正系数可在 0.15~0.4 之间选择。制动频繁，或电动机功率较大时．取值大些，很少制动．或电动机功率较小时。取值小些。

变频器说明书中都会推荐不同功率电动机应该选择的制动电阻规格，一般情况下选用推荐规格是没有问题的。但是，生产机械的运行状况干变万化。推荐值对一种具体应用来说．不一定是最佳值。运行中若有异常。可根据上述原则进行适当调整。

三、制动电路异常的处理

1 ．电动机刚开机．制动电阻就发烫。

因为刚开机时，直流电路的电压不会偏高，制动电阻不应该通电，也不会发热。出现这种情况应认定是制动单元已经损坏，可能内部的 IGBT 管已经击穿，或者控制电路异常，使 IGBT 管误导通了。

2 ．制动单元出现故障损坏．采购配件需要时日．为了尽量减少停产损失．可采取一些应急措施：

制动单元是制动电阻的控制开关，制动单元损坏后，可临时用一只三相交流接触器代替。变频器直流电路的电压约为电源电压的、√ 3 倍，即、√ 3 × 380v=658V ，从承受电压和灭弧的角度考虑，应将接触器的三个主触点串联起来，控制动电阻的接入与否。接触器线圈的通电，可由下述方法之一控制： 1) 对于一般生产机械，或频繁启动、制动的生产设备，由停机按钮通过中间继电器进行控制，这样，每当生产设备停机时，制动电阻就处于放电状态； 2) 对于起重机械，可由控制吊钩下行的接触器的辅助接点进行控制，这样，每次吊钩向下运行时，制动电阻同样处于放电状态。