母線電容是一個(gè)緩沖器，容納的能量有限

    將三相交流電全部整流后，接入電容器，滿載運(yùn)行時(shí)正常母線電壓的1.35倍左右，380*1.35=513伏，當(dāng)然這個(gè)電壓會(huì)實(shí)時(shí)波動(dòng)，但最低電壓不能低于480伏，否則會(huì)欠壓報(bào)警保護(hù)。如果母線電壓超過這個(gè)值，電容就會(huì)直接爆掉，所以母線電壓無論如何不能達(dá)到900V。

    其實(shí)三相380V輸入IGBT的耐壓值是1200V，往往要求工作在800V以內(nèi)，考慮到如果電壓升高，會(huì)有一個(gè)慣性問題，就是你馬上讓制動(dòng)電阻工作，母線電壓不會(huì)很快降低，所以很多變頻器設(shè)計(jì)在700V左右，通過制動(dòng)單元讓制動(dòng)電阻工作，這樣母線電壓就不會(huì)很快降低。線電壓降低，避免進(jìn)一步?jīng)_上去。

    所以制動(dòng)電阻設(shè)計(jì)的核心就是要考慮電容和IGBT模塊的電壓?jiǎn)栴}，避免這兩個(gè)重要的元件被母線的高電壓損壞，如果這兩個(gè)元件壞了，變頻器就不能正常工作。

快速停車需要制動(dòng)電阻，瞬間加速也需要制動(dòng)電阻

    變頻器的母線電壓變高的原因是變頻器使電機(jī)工作在電子制動(dòng)狀態(tài)，使IGBT通過一定的導(dǎo)通順序，而電機(jī)是大電感電流不能突變，瞬間產(chǎn)生高電壓給母線電容充電，然后電機(jī)迅速降低轉(zhuǎn)速。如果沒有制動(dòng)電阻及時(shí)消耗母線能量，母線電壓就會(huì)持續(xù)偏高，威脅變頻器的安全。

    如果負(fù)載不是很重，也沒有快速停車的要求，這種場(chǎng)合就沒有必要使用制動(dòng)電阻，即使安裝了制動(dòng)電阻，制動(dòng)單元的工作電壓閾值沒有被觸發(fā)，制動(dòng)電阻也不會(huì)投入工作。

    除了大負(fù)載減速的場(chǎng)合需要增加制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元來快速制動(dòng)外，其實(shí)如果符合比較重，啟動(dòng)時(shí)間要求非常快的那種，也需要制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻來配合啟動(dòng)，過去我曾試過用變頻器來驅(qū)動(dòng)專用沖床，要求變頻器的加速時(shí)間設(shè)計(jì)為0.1秒，當(dāng)滿載啟動(dòng)時(shí)，雖然負(fù)載不是很重! ，但由于加速時(shí)間太短，此時(shí)母線電壓波動(dòng)非常嚴(yán)重，還會(huì)出現(xiàn)過電壓或過電流，后來加了外接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，變頻器才能正常工作。分析時(shí)，是因?yàn)閱?dòng)時(shí)間太短，母線電容電壓瞬間被清空，整流器瞬間充入大電流，導(dǎo)致母線電壓突然變高，這樣母線電壓波動(dòng)太嚴(yán)重，可能瞬間超過700伏，加了制動(dòng)電阻后，這種波動(dòng)的高電壓可以及時(shí)消除，使變頻器工作在正常狀態(tài)。

    還有一種特殊的情況，就是矢量控制的情況，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速是相反的，或者零速時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出是100%，比如起重機(jī)掉下重物，停在半空中，或者需要轉(zhuǎn)矩控制收卷和放卷的時(shí)候，電機(jī)需要在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下工作，恒定的電流會(huì)回充到母線電容中，制動(dòng)電阻會(huì)及時(shí)消耗能量，使變頻器處于正常狀態(tài)。母線電壓平衡就穩(wěn)定了。

    很多小型變頻器，比如3.7KW的變頻器，往往內(nèi)置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，由于母線電容轉(zhuǎn)小了，而小功率電阻和制動(dòng)單元的價(jià)格并不高，所以應(yīng)該考慮。