SIEMENS安徽省阜阳市西门子（授权）中国一级分销商-西门子变频器伺服电机总代理

当使用变频器控制大功率电机时，特别是在需要快速停止或频繁改变方向的场合，电机在减速或停止过程中，由于惯性作用，会继续旋转并产生电能。

这时，电机会进入发电状态，试图将储存的动能转换回电能，并通过变频器的电路回馈到电源系统中。

如果不处理这些回馈的能量，它们会对变频器造成损害，甚至可能损坏变频器的功率元件。

为了防止这种情况，通常会采取以下措施：

1. 加装制动电阻：

制动电阻的作用是在电机发电状态下提供一个额外的负载，将电机产生的电能以热能的形式消耗掉，从而迅速减速电机。

制动电阻通常与一个制动单元（也称为制动斩波器）配合使用，制动单元负责控制电阻的接入和断开。

2. 能量回馈单元（再生回馈单元）：

在某些应用中，为了节能和减少热量的产生，可以使用能量回馈单元。这种装置可以将电机回馈的电能转换成适合电网使用的形式，回馈到电网中，而不是将其转换为热能浪费掉。

这种方式尤其适用于频繁启停和需要快速减速的应用场合。

3. 使用变频器内置的制动功能：

一些变频器设计有内置的制动功能，可以在不需要外部制动电阻的情况下处理回馈能量。这些变频器通常具有更好的动态制动能力，可以更有效地管理电机的回馈能量。

为了保护变频器和系统其他组件，确保电机在快速停止或频繁改变方向时能够安全有效地减速，使用制动电阻或其他制动装置是必要的。

二、大负载的变频器如果没有配备制动电阻，会因为以下几个原容易损坏：

1、再生能量问题：

当大负载的电机由变频器驱动时，如果需要快速减速或频繁停车，电机将变成发电机，产生大量的再生能量。

这些能量会回馈到变频器中，由于变频器通常不具备将这种能量高效回馈到电网的能力，会 导致变频器内部的直流母线电压迅速上升。

如果没有制动电阻来消耗这些能量，过高的电压可能会损坏变频器的功率元件。

2、过压保护失效：

变频器通常配备有过压保护功能，当检测到电压超过安全范围时会触发保护，切断电源。

但如果保护设置不当或者保护装置本身存在问题，那么在电压过高时可能无法及时切断电源，导致变频器内部元件损坏。

3、内部电容和功率元件的承受能力：

变频器内部的直流母线电容和功率元件（如IGBT）都有其承受电压的Zui大值。如果再生能量导致电压超过这些元件的Zui大承受值，它们可能会损坏。

4、热损伤：当变频器内部的功率元件因为反复处理再生能量而频繁开关时，会产生额外的热量。如果散热不良，这些热量可能会导致功率元件过热，从而降低其寿命或直接损坏。

5、电流冲击：在电机快速减速时，回馈电流可能会产生较大的冲击，这种电流冲击可能会损坏变频器的功率半导体。

为了避免这些问题，通常需要在变频器系统中加入制动电阻和制动单元。制动电阻能够将电机产生的再生能量以热的形式消耗掉，从而保护变频器免受过高电压的损害。

如果系统设计不允许使用制动电阻，可以考虑使用能量回馈单元（再生回馈单元），这种装置可以将再生能量回馈到电网中，而不是将其转换为热能浪费掉。这样可以提高系统的能效，并保护变频器不受损害。