剎車斬波器

剎車斬波器（Braking choppers）是安裝在變頻器直流鏈端的電路，當負載將能量回灌到直流鏈時，可利用剎車斬波器及剎車電阻去控制直流鏈的電壓。例如一個已激磁的馬達，其負載為被動拖曳型負載（overhauling load），此時馬達的特性類似發電機，將動能轉換為電能，送至直流端。這種配合電阻，制動時讓電阻消耗能量的作法稱為電阻制動。

基本介紹

• 中文名：剎車斬波器
• 外文名：Braking choppers
• 領域：電力

簡介

剎車斬波器（Braking choppers）是安裝在變頻器直流鏈端的電路，當負載將能量回灌到直流鏈時，可利用剎車斬波器及剎車電阻去控制直流鏈的電壓。例如一個已激磁的馬達，其負載為被動拖曳型負載（overhauling load），此時馬達的特性類似發電機，將動能轉換為電能，送至直流端。這種配合電阻，制動時讓電阻消耗能量的作法稱為電阻制動。

有些變頻器內部也會內建剎車功率半導體（稱剎車晶體）及相關電路，此時只需保留連線剎車電阻的端子，供客戶安裝即可。剎車斬波器動作的直流鏈電壓準位則由變頻器自行設定。

運作原理

剎車斬波器可視為一個電子開關，利用將能量導通到電阻器轉換為熱能的方式來控制直流電壓。一般變頻器的剎車斬波器會在直流鏈電壓過高時自動動作，直流鏈電壓的準位則依變頻器的額定電壓而定。

變頻器

變頻器（Variable-frequency Drive，縮寫：VFD），也稱為變頻驅動器或驅動控制器，另有一英文名稱Inverter，和逆變器的英文相同。變頻器是可調速驅動系統的一種，是套用變頻驅動技術改變交流電動機工作電壓的頻率和幅度，來平滑控制交流電動機速度及轉矩，最常見的是輸入及輸出都是交流電的交流/交流轉換器。

在變頻器出現之前，要調整電動機轉速的套用需透過直流電動機才能完成，不然就是要透過利用內建耦合機的VS電動機，在運轉中用耦合機使電動機的實際轉速下降，變頻器簡化上述的工作，縮小設備體積，大幅度降低維修率。不過變頻器的電源線及電動機線上面有高頻切換的訊號，會造成電磁干擾，而變頻器輸入側的功率因數一般不佳，會產生電源端的諧波。

變頻器的套用範圍很廣，從小型家電到大型的礦場研磨機及壓縮機。全球約1/3的能量是消耗在驅動定速離心泵、風扇及壓縮機的電動機上，而變頻器的市場滲透率仍不算高。能源效率的顯著提升是使用變頻器的主要原因之一。

變頻器技術和電力電子有密切關係，包括半導體切換元件、變頻器拓撲、控制及模擬技術、以及控制硬體及固件的進步等。

電阻制動

電阻制動（英語：Rheostatic brake），又稱動態制動（Dynamic braking）是鐵路機車的一種制動方式，廣泛套用於電力機車和電傳動柴油機車。在制動過程中，將原來驅動輪對的牽引電動機轉變為發電機，利用列車的慣性由輪對帶動電動機轉子旋轉而發電，從而產生反轉力矩，消耗列車的動能，達到產生制動作用的目的。而電機發出的電流通過專門設定的電阻器，採用通風散熱將熱量消散於大氣。

由於電阻制動的原理是因為轉子有電流流動，在定子的磁場產生與轉動方向相反的力矩，制動力與速度成正比，因此當機車運行速度較低（～10公里/小時）的時候，由於轉子轉速慢，減少了產生的電流和反轉力矩，會導致制動效率大幅下降甚至失效。加饋電阻制動正是為了解決這個問題而出現，在低速制動時由機車電路系統為轉子供給一定電流，增加制動力，使機車在慢速下也能進行電阻制動，有效擴大電阻制動的套用範圍。

再生制動是在電阻制動基礎上進一步發展而成的制動方式，將制動過程發出的電能反饋回電氣化鐵路供電網，使本來由電能變成的動能再生為電能，而不是變成熱能消散掉。

相關條目

• 馬達控制器