在哪些情况下变频器需要配制动电阻？

变频器的动态电阻主要用于通过制动电阻消耗DC母线电容器上的部分能量，从而避免电容器的高电压。理论上，如果电容器储存更多的能量，就可以释放出来驱动电机，避免能量浪费。然而，电容器的容量是有限的，电容器的耐压也是有限的。当母线电容器的电压达到一定水平时，可能会损坏电容器，有的还可能损坏IGBT。因此，需要及时通过制动电阻释放电能。这个版本被浪费了，没有办法做到。

总线电容是一个缓冲区，可以容纳有限的能量

三相交流电全部整流后，接至电容器。满载运行时，母线正常电压约为1.35倍，380*1.35=513伏。这个电压当然会实时波动，但最低电压不能低于480伏，否则会欠压报警保护。母线电容一般由两组450伏电解电容串联而成，理论耐压为900伏。如果母线电压超过这个值，电容器会直接爆炸，所以母线电压在任何情况下都不能达到900 V这样的高电压。

实际上，三相输入380伏的IGBT耐压为1200伏，经常要求在800伏以内工作。考虑到如果电压升高，总会出现惯性问题，即如果让制动电阻立即工作，母线电压不会快速下降。因此，许多逆变器被设计成在大约700伏时通过制动单元开始工作，从而可以降低总线电压，并且总线电压不会继续向上冲。

因此，制动电阻设计的核心是考虑电容器和IGBT模块的耐压，以防止这两个重要器件被母线的高电压损坏。如果这两个部件损坏，变频器将无法正常工作。

快速停车需要制动阻力，也需要瞬间加速

变频器母线电压会变高的原因是变频器使电机工作在电子制动状态，使IGBT通过一定的导通顺序。使用电机，大电感的电流不会突变，瞬间产生高压给母线电容充电。这时，让电机快速减速。如果没有制动电阻及时消耗母线的能量，母线电压会持续升高，威胁逆变器的安全。

如果负载不重，不需要急停，在这种情况下就不需要使用制动电阻。即使安装了制动电阻，也不会触发制动单元的工作阈值电压，制动电阻也不会工作。

大负荷减速场合除了需要增加制动电阻和制动单元进行快速制动外，实际上如果满足启动时间相对较大、启动时间非常快的要求，也需要制动单元和制动电阻配合启动。以前我尝试过用变频器驱动专用冲床，要求变频器的加速时间设计为0.1秒。此时，它已满负荷启动。虽然负荷不是很重，但加速时间太短。此时母线电压波动非常剧烈，会出现过电压或过电流。之后增加外部制动单元和制动电阻，变频器可以正常工作。分析认为，启动时间过短，母线电容电压瞬间掏空，整流器瞬间充入大电流，导致母线电压突然升高，使母线电压波动过大，瞬间可能超过700伏。有了制动电阻，波动的高压可以及时消除，逆变器可以正常工作。

还有一种特殊情况，在矢量控制中，电机的扭矩和速度方向相反，或者电机在零转速和100%扭矩输出下工作。例如，当起重机坠下重物停在半空中，收放卷场合需要扭矩控制时，电机需要工作在发电机状态，持续的电流会反向充入母线电容。通过制动电阻器，可以及时消耗该能量，以保持总线电压平衡和稳定。

很多小型变频器，比如3.7KW的，往往内置制动单元和制动电阻，这要考虑到母线电容降低的原因，而小功率电阻和制动单元就没那么贵了。