[发明专利]一种能耗制动方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及制动技术，特别涉及一种能耗制动方法及装置。

背景技术

目前变频器能耗制动主要有两种方法：(1)通过制动电阻进行制动；(2)使用直流制动方式进行制动。第一种方法需要增加外围器件，增加成本，同时降低了系统整体的可靠性；第二种方法制动效果不是特别明显，而且只能在低频状态下使用，同时该方法将能量全部消耗到电机上，会影响电机寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗制动方法及装置，使得可以在不增加外围器件的条件下可以对电机进行制动，节约成本；同时，还可以在全频率段对电机进行制动，实用性强；且制动速度快，可以延长电机寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种能耗制动方法，包含以下步骤：

用户预先设置变频器的制动控制模式；其中，所述制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式；

判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式；

若是，则进入所述矢量制动模式，对电机进行矢量制动；若否，则进入所述标量制动模式，对所述电机进行标量制动。

本发明还提供了一种能耗制动装置，包含：变频器；

其中，所述变频器包含：设置模块、判断模块、矢量制动模块与标量制动模块；

所述设置模块，用于预先设置变频器的制动控制模式；其中，所述制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式；

所述判断模块，用于判断预设的制动控制模式是否为所述矢量制动模式；若是，则触发所述矢量制动模块，对电机进行矢量制动；若否，则触发所述标量制动模块，对所述电机进行标量制动。

本发明实施方式相对于现有技术而言，可以不增加外围器件，利用变频器作为能耗制动装置，对电机进行制动，从而使得节约了成本；而且，用户可以预先设置变频器的制动控制模式，其中，制动控制模式为矢量制动模式或者标量制动模式；无论是矢量制动模式还是标量制动模式，电机都将部分能量输出至能耗制动装置，能耗制动装置与电机共同消耗能量直至完成对电机的制动，比由电机单独进行能量消耗的制动速度快，且由能耗制动装置消耗掉部分能量，可以减少电机消耗的能量，延长电机的寿命；同时，能耗制动装置还可以在全频率段对电机进行制动，提升了能耗制动装置的实用性。这样，本发明可以在不增加外围器件的条件下可以对电机进行制动，节约成本；同时，还可以在全频率段对电机进行制动，实用性强，且制动速度快，可以延长电机的寿命。

另外，在所述进入所述矢量制动模式，对电机进行矢量制动的步骤中，包含以下子步骤：

由制动转矩控制器根据预先设置的目标控制物理量与该物理量的反馈量进行闭环运算，并生成输出反向制动转矩；

由转矩限幅控制器对所述输出反向制动转矩进行限幅，并生成转矩电流Iq_ref；

由转矩电流控制器根据所述Iq_ref生成q轴输出电压Uq；其中，所述q轴为转矩电流的同步选择轴；

由励磁电流调节器根据所述Iq_ref动态调整励磁电流并产生最大的输出励磁电流Id_ref；

由励磁电流控制器根据所述Id_ref生成d轴输出电压Ud；其中，所述d轴为磁链电流同步旋转轴；

由编码器实时监测所述电机的转速SPD_fdb并计算电角度θ；或由无速传感器实时预估所述电机的转速SPD_fdb并计算所述电角度；

由脉冲宽度调制器PWM根据所述Uq、所述Ud与所述θ进行矢量运算生成三相电压，对所述电机进行矢量制动。

由于励磁电流调节器动态调整励磁电流并产生最大的输出励磁电流Id_ref，使得电机电流到达最大值，同时一定程度增加电流的谐波，使电机更大程度地消耗能量，进一步加速了对电机的制动。

另外，在所述用户预先设置变频器的制动控制模式的步骤之前，还包含以下步骤：切换至预设的调制模式。另外，所述调制模式为七段式调制模式。由于七段式模式每个开关器件在一个开关周期内都会开关一次，这样可以更大程度地消耗能量，所以可以进一步加速对电机的制动。

另外，在所述切换至预设的调制模式的步骤之前，还包含以下步骤：提升所述变频器的开关频率。提升变频器的开关频率，开关器件发热就会变大，这样，可以更大程度地消耗能量，所以可以进一步加速对电机的制动。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的能耗制动方法流程图；