变频器能量回馈电抗器

　　电动机处于发电状态可能产生的危害。异步电动机进入发电状态的条件是转子转速大于同步转速。异步电动机在如下两种情况下，可能处于发电状态：
　　
　　1．起重机械重物下降。重物下降时，在重物的重力加速度作用下，电动机转子的转速如果超过同步转速，此时电力拖动系统释放位能，电动机由电动状态变为发电状态。
　　
　　2．电动机工作频率下降。当变频器输出频率降低时．电动机的同步转速随之下降．而由于机械惯性的作用．这时同步转速可能小于转子转速，电动机从电动状态转变为发电状态。
　　
　　电动机再生发电产生的电能经变频器的u、v、w端进入变频器（参见下图），再经并联在逆变桥v1～v6上的续流二极管d7～d12全波整流后反馈到直流电路．使电容器c两端电压ud升高，形成“泵升电压”。
　　
　　过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至破坏电动机的绝缘。为使系统在发电制动状态能正常工作，必须采取适当的技术措施。
　　
　　措施之一是在直流电源ud处安装制动单元v和制动电阻dr（见下图），制动单元是一个大功率的电子开关，图中v的图形符号是一个缩略图，实际电路应当包括墓准电压电路、对ud的取样电路、比较器、驱动电路和大功率电力电子器件igbt;dr是具有适当散热能力的功率电阻。当电容器c上的电压ud达到制动单元的导通阈值时，制动单元v导通．将制动电阻dr并联在电容器c两端，通过电阻发热的方式释放较高的泵升电压。制动单元和制动电阻是选配件，这种消耗再生发电能量的方式称作能耗制动。

　　措施之二是多台变频器使用共用的直流母线，如下图所示。当系统中的某台电动机处于发电状态并使共用直流母线上的电压ud升高时，连接在该共用直流母线上的其他处于电动状态的电动机就会自动吸收该电压。如果不能完全吸收，则该共用直流母线上的公共制动单元和制动电阻自动进行能耗制动。这一方案在一定程度上能够节约投资。
　　
　　措施之三是采取再生能量回馈方案解决变频调速系统的再生能量问题，即将再生发电的能量反馈回送到电网中，达到节约能源的目的．但标准通用pwm变频器没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能。所以，在具有多台电动机的变频调速系统中，选用共用直流母线方案，并另行配置一组制动单元、制动电阻和能量回馈单元，是一种提高系统性能并节约投资的较好方案。
　　
　　在具有再生能量回馈功能的变频器中，网侧变流器已经不是图4中由二极管di~d6组成的整流桥。因为要求该变流器既可以作为整流器工作，又可以作为逆变器工作，因而采用了自关断器件。当电动机减速制动产生的再生功率使直流电压升高时，可以使交流输入电流的相位与电源电压相位相反，将再生功率回馈到交流电网去，这时系统仍能将直流电压保持在给定值上。这种情况下，网侧变流器工作在有源逆变状态。
　　
　　也就是说，网侧变流器可以实现功率的双向流动，且具有很快的动态响应速度，经济效益较高，具有节能减排的优点。这种变频器价格较高，控制技术复杂，国内生产较少。具有再生能量回馈功能的变频器系统中应使用能量回馈电抗器．主要起到滤波、降压、防止涌流冲击以及 大限度输出正弦波电压和电流的作用。

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