[发明专利]变频器制动单元及变频器

说明书

本发明公开了一种变频器制动单元和变频器。其中，变频器制动单元包括：主制动电路，包括：主制动电阻和IGBT制动管；主制动电阻和IGBT制动管串联连接在变频器的直流母线间；旁路电路，包括：辅制动电阻和常开接触器开关；辅制动电阻和常开接触器开关串联连接后，与IGBT制动管并联；和控制驱动模块，其被构造为在变频器的直流母线间的电压高于设定的第一电压阈值时，控制IGBT制动管工作；在变频器的直流母线间的电压高于设定的第二电压阈值时，控制常开接触器开关闭合，并控制IGBT制动管断开；其中，第二电压阈值大于第一电压阈值。本发明中的技术方案，能够满足电机的制动需要，并提高制动电路和变频器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及变频器，特别是一种变频器制动单元及变频器。

背景技术

变频器在工业控制领域有着广泛的用途，许多变频器驱动电机的应用场合都需要具有制动功能，即快速停机和快速降速的能力，这其中也包括风机、泵类的快速停机应用场合。当电机制动时，电机的减速运转使得再生能量通过变频器的逆变电路反馈到变频器的直流母线上，导致母线电压升高。当母线电压超过限值时，可能会造成变频器损坏。

为了解决这个问题，目前在工业应用场合中被广泛采用的一种方法是在变频器的直流母线上增加制动电路，制动电路通常包括串联连接的制动电阻和IGBT制动管。当电机制动时，IGBT制动管导通将制动电阻接入电路，使得反馈到变频器直流母线的再生能量以电流流过制动电阻产生热量的形式消耗掉，从而起到保护变频器的作用，并缩短电机的制动时间。

但实际应用中发现制动电路也会出现故障，此时同样会造成变频器系统的安全隐患。当制动电阻或IGBT制动管发生开路时，则制动电路没有接入变频器电路，没有起到制动保护的作用，可能会造成变频器损坏；而当IGBT制动管发生短路，则IGBT制动管一直导通，使得制动电阻一直处于通电状态，长时间的通电发热可能会造成制动电阻烧毁并可能引发火灾。

为此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的变频器制动解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提出了一种变频器制动单元，另一方面提出了一种变频器，用以满足电机的制动需要，并提高制动电路和变频器的使用寿命。

本发明提供的一种变频器制动单元，包括：

一主制动电路，其包括：一主制动电阻和一IGBT制动管；所述主制动电阻和IGBT制动管串联连接在一变频器的直流母线间；

一旁路电路，其包括：一辅制动电阻和一常开接触器开关；所述辅制动电阻和常开接触器开关串联连接后，与所述IGBT制动管并联；和

一控制驱动模块，其被构造为在所述变频器的直流母线间的电压高于设定的第一电压阈值时，控制所述IGBT制动管工作；在所述变频器的直流母线间的电压高于设定的第二电压阈值时，控制所述常开接触器开关闭合，并控制所述IGBT制动管断开；其中，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。

从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中为IGBT制动管设置了旁路电路，在制动功率大于一设定的功率阈值时，可由该旁路电路代替IGBT制动管进行制动，从而可以最大限度的保护IGBT制动管不会发生过热或过电流或损坏等情况。

在一个实施方式中，所述控制驱动模块进一步被构造为在控制所述常开接触器开关闭合、所述IGBT制动管断开后，若所述变频器的直流母线间的电压降低至设定的第三电压阈值，则控制所述IGBT制动管工作，之后控制所述常开接触器开关断开，最后控制所述IGBT制动管断开；其中所述第三电压阈值小于所述第一电压阈值。