相信對起重機(jī)變頻器稍有了解的都會發(fā)現(xiàn)，在起重機(jī)上總能看到制動電阻器的身影，有的人又叫它剎車電阻，這時為什么呢?它在起重機(jī)電氣里具體起什么作用呢?而有的起重機(jī)上還有個神器叫制動單元(制動斬波器)，這又是個什么東西?它和制動電阻器是什么關(guān)系?今天我們就好好說一說制動電阻和制動單元的作用及工作原理。

　　制動電阻器，我用一個詞概括一下它的作用吧，這個詞就是：“發(fā)熱”，說專業(yè)一點就是讓將電能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉。

　　制動器電阻器的從結(jié)構(gòu)來說種類很多，常見的有：波紋制動電阻，鋁殼制動電阻，不銹鋼制動電阻器等等。具體選用哪一種要視工作環(huán)境而定。每一種都有各自的優(yōu)缺點。

　　我們也用一個詞來概括一下它的作用：'開關(guān)'，沒錯，它其實就是一個高級一點的開關(guān)，不同于普通開關(guān)的是它是內(nèi)部是一個大功率晶體管GTR。可以通過較大電流，還可以以很高的動作頻率通斷，動作時間在毫秒級。

　　對制動電阻器和制動單元大概了解后，我們接下來看一下它們和變頻器的接線圖。

　　一般小功率的變頻器將制動單元內(nèi)置到了變頻器內(nèi)部，這樣你就可以將制動電阻器直接接到變頻器的端子上了。

　　先來了解兩個知識點。

　　第一,變頻器正常的母線電壓為DC540V左右(AC 380V機(jī)型),當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時，該母線電壓會超過540V，最大允許700-800V，如長期或頻繁超過這個最大值將會損壞變頻器，所以用制動單元和制動電阻進(jìn)行能量消耗，防止母線電壓過高。

　　第二，電機(jī)有兩種情況會由電動狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)：

　　A、大慣量負(fù)載快速減速或太短的減速時間。

　　B、提升負(fù)載下行時一直處于發(fā)電狀態(tài)。

　　對于起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)來說就是起升及下降減速停止的時間，和重載下降時間電機(jī)為發(fā)電狀態(tài)。平移機(jī)構(gòu)可以自己想一下。

　　制動單元的動作過程：

　　a、當(dāng)電動機(jī)在外力的作用下減速時，電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。

　　b、當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓(制動單元的開啟電壓，如DC690V)時，制動單元功率開關(guān)管開通，電流流向制動電阻。

　　c、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線電壓降低。

　　d、當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓(制動單元停止電壓如DC690V)時，制動單元的功率管關(guān)斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻在自然散熱，降低自身溫度。

　　e、當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復(fù)以上過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　由于制動單元的工況屬于短時工作，即每次的通電時間很短，在通電時間內(nèi)，其溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到穩(wěn)定溫升;而每次通電后的間歇時間則較長，在間歇時間內(nèi)，其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同，因此制動電阻的額定功率將大大降低，價格也隨之下降;另外由于IGBT只有一個，制動時間為ms級，對功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標(biāo)要求低，甚至要求關(guān)斷時間盡量短，以減少關(guān)斷脈沖電壓，保護(hù)功率管;控制機(jī)理也相對簡單，實現(xiàn)較為容易。 由于有以上優(yōu)點，因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動但為短時工作制的場合。