[實用新型]可控電阻與電容的快速制動電路

有效

• 申請號: 201320129623.X
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN203219228U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 王男;陸飛;楊喜軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02P3/22
• 分類號: H02P3/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本實用新型涉及一種電力電子技術領域的快速制動技術，具體地，涉及一種可控電阻與電容的快速制動電路。

背景技術

快速制動技術是工業應用技術的重要組成部分。隨著某些工業領域的迅猛發展，如單相交流電源供電的工業縫紉機（500W）、數控機床（5.0kW以下）等需要快速定位的電力電子變換器，對于使得電動機快速準確停車的快速制動技術的要求越來越高。因此，散熱快，能耗小，控制策略簡單的快速制動電路符合快速制動技術的發展要求，具有良好的應用前景。

快速制動方案有很多種，目前比較常用的為能耗制動方案，在變頻器的直流回路設置功率電阻與功率開關串聯，在制動時通過控制功率開關的占空比，使得功率電阻耗能，轉移電動機制動時回饋的能量，實施制動。這種制動方式，是耗能方式，制動的快速效果尚有不足。

經過對現有適合快速制動技術的檢索發現，文章《一種無刷直流電動機快速制動準確定位控制方案的設計》（《工礦自動化》，2010第9期）中描述的在電動機剎車制動時，使電動機電源短接，使電動機內產生一個與慣性旋轉方向相反的旋轉磁場，使電動機快速制動。該方法控制復雜、成本較高，制動能量消耗在電動機內部，不適合頻繁制動的應用場合。原有的其它能耗制動方式中，制動時直流回路電壓不能低于電網電壓的峰值，否則制動回路需要釋放電動機的回饋能量同時，還要釋放來自電源的能量，造成制動深度不夠的情況。

為此需要采用新的快速制動技術，以便于簡化結構、簡化控制、降低成本和提高制動性能。

實用新型內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可控電阻與電容的快速制動電路，能夠實現快速能耗制動，具有結構簡單、控制簡便、成本低廉等優點。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種可控電阻與電容的快速制動電路，包括依次連接的儲能電路，能耗電路以及逆變器；所述能耗電路為電阻電容能耗電路，包括一個MOSFET、第二電解電容、兩個電阻和一個IGBT，其中，所述MOSFET的漏極與直流電源的輸入正極相連，其源極與所述的第二節點相連；所述第二電解電容與第一電阻并聯，兩端分別連接第二節點與第三節點；串聯第二電阻兩端分別連接第三節點與第四節點；所述IGBT的集電極與第四節點相連，發射極與第五節點相連；其中，所述第二節點為所述MOSFET的源極與所述第二電解電容的連接點，所述第三節點為所述第二電解電容與所述第二電阻的連接點，所述第四節點為所述第二電阻與所述IGBT的連接點，所述第五節點為所述直流電源的輸入負極。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

本實用新型利用電阻與電容充放電的能耗制動原理，實現電機的快速制動，其電路結構簡單、控制簡便、安全性好，符合快速制動要求，且具有設計結構新穎、通用性強、成本低廉等優點。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型的可控電阻與電容的快速制動電路原理圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變型和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，一種可控電阻與電容的快速制動電路，包括一個儲能電路，一個能耗電路和一個逆變器，其中，儲能電路與能耗電路并聯，能耗電路的輸入端與直流電源的輸出端相連，能耗電路的輸出端與逆變器的輸入端相連。逆變器帶動電動機工作，需要緊急停機時，由能耗電路快速消耗轉移電動機的儲能或外加位勢能。能耗電路中對電容進行充電，吸收能量通過電阻放電，實現能耗制動。

下面詳述其具體電路結構。

儲能電路1為大電容儲能，包括第一電解電容E1，所述第一電解電容正極與直流電源的輸入正極P1相連，其負極與直流電源的輸入負極N1相連；

能耗電路2為電阻電容能耗電路，包括一個MOSFET?S1、第二電解電容E2、兩個電阻R1、R2和一個IGBT?S2，其中，所述MOSFET?S1的漏極與直流電源的輸入正極P1相連，其源極與所述的第二節點O2相連；所述的第二電解電容E2與第一電阻R1并聯，兩端分別連接第二節點O2與第三節點O3；串聯第二電阻R2兩端分別連接第三節點O3與第四節點O4；IGBT?S2的集電極與第四節點O4相連，其發射極與第五節點O5相連；