共直流母线技术

如上图，我们知道现在的变频驱动技术是将工频（50Hz）的电源先整流成直流电，然后通过逆变器将直流电转换成可控频率和电压的电机电源，从而实现对交流电机的速度和转矩控制的。

而在这个过程中，当电机在出力时（如加速或匀速克服负载摩擦）时会消耗电网电能；而当电机在被拖动（如制动减速）时，就变成了一台发电机，对DC直流母线进行充电，使得DC＋/DC－之间的直流母线电压升高，通常驱动器中的直流母线电容C像一个小的蓄电池，随着电机的加减速进行着充放电。然而，当制动太快时，短时间产生的制动能量过高，超过了电容的容量，就需要找个地方将其释放掉，否则就会产生直流母线过载的状况，这就是大家经常遇到的直流母线过电压故障。

通常的方法就是在直流母线上并联一个电阻，把多余的制动能量消耗掉，这个电阻称为“制动电阻”。现在很多驱动器都会内置一个小的制动电阻。如果这个内置制动电阻仍然不足够消耗制动能量，就需要在直流母线上在并联外部制动电阻。

母线容量和制动能力

如果是单轴，一个驱动器时，在内置制动电阻功率不够时，外加制动电阻基本成为必须，有时甚至需要增大驱动器。

而在多轴时，情况就可能不同了。在多轴系统中，各个轴的运行轨迹曲线大都是不同的，也就是说在一台设备里多个轴的加减速和负载周期往往不同，某一个轴在减速产生制动能量的时候，其它轴可能是正在消耗电能；某个轴正需要释放的多余减速能量时，其它轴还有大把的母线容量可以利用。这种情况下，如果将各个轴驱动的制动电阻和母线电容通过直流母线并联连接起来，就可以将那些“闲置”的母线资源利用起来，这样就可以不用外接（或少接）制动电阻了。

所以，对于多轴复杂传动系统，共直流母线驱动技术，可以在尽量减少或者不使用外加制动单元时，帮助设备系统提升制动能力，而制动能力也影响着设备的生产速度和动态性能。

或者说，如果想做更快的机器，得考虑使用共直流母线的驱动。

共直流母线电路示意图

节能

共直流母线的另一个好处是节能。

如上面所说，在很多应用中，某轴在减速制动回馈能量，而另一些轴可能正好需要消耗电能，共用直流母线后，一方面制动能量不需要通过制动电阻变成热能消耗掉，另一方面这些回馈的能量通过直流母线直接供给了要出力的负载，系统可以减少（甚至不需要）从电网消耗电能，从而起到节能效果。老实说这个省出来的电可是很客观的，想象下，1kW开一小时就是一度电啊。

另外如果共用直流母线后，仍然无法平衡吸收制动能量，也可以选用带有再生回馈能力的整流单元，将电能回馈到电网；一些厂家还提供扩容直流母线电容，如果设备在制动后短时间内启动，储存在电容里的能量可以被迅速再利用，达到节能的效果。

减少配线

当共用直流母线时，通常意味着共用整流单元。一般共直流母线驱动产品系列都分为整流电源模块和逆变轴模块，以及制动电阻或电容模块。

当多个轴驱动模块共用一台（或少数几台）整流电源的时候，相比单轴驱动系统，其AC三相交流进线电源入口就减少了，于是与之配套的MCB开关、接触器、滤波器、线缆等一系列配电元件都相应的减少了。

节省柜内空间

为了方便直流母线的连接，通常共直流母线型驱动模块都是可以做到零间距安装的，目前大部分都采用书本式模块结构，因此其柜内安装空间是比较紧凑的。

同时，如上面所说，由于减少了很多相关配线元件，间接的减少了配线元件所占用的盘柜空间。