變頻器的有源電阻主要是通過制動電阻來消耗DC母線電容的一部分能量，從而避免電容電壓過高。理論上，如果電容儲存的能量很大，可以用來釋放出來驅動電機，避免能量浪費。但是，電容器的容量是有限的，電容器的耐受電壓也是有限的。當母線電容器的電壓達到一定水平時，電容器可能會損壞，有些甚至會損壞IGBT。所以需要及時制動電阻來釋放電量。這種釋放是白白浪費的，也沒有辦法做到。

母線電容是個緩沖區，容納能量有限

三相交流電全部整流后，接電容器。滿載運行時，母線正常電壓約為1.35倍，380*1.35=513伏。這個電壓當然會實時波動，但最低不能低于480伏，否則會給出欠壓報警保護。母線一般由兩組450V電解電容串聯而成，理論耐受電壓為900V。如果母線電壓超過這個值，電容會直接爆炸，所以母線電壓無論如何也達不到900 V。

實際三相380伏輸入IGBT的耐壓是1200伏，經常要求在800伏以內工作。考慮到如果電壓上升，會有一個慣性問題，就是你馬上讓制動電阻工作，母線電壓不會很快下降。所以很多變頻器設計在700伏左右通過制動單元啟動制動電阻，以降低母線電壓，避免進一步沖高。

因此，制動電阻設計的核心是考慮電容器和IGBT模塊的耐壓，防止這兩個重要器件被母線的高壓擊穿。如果這兩個部件壞了，變頻器就不能正常工作。

快速停車要制動電阻，瞬間加速也需要

變頻器的母線電壓之所以會變高，是因為變頻器經常使電機工作在電子制動狀態，并使IGBT經過一定的導通順序。利用電機的大電感電流，不會突然產生高電壓給母線電容充電。這時，讓電機快速減速。此時如果沒有制動電阻及時消耗母線的能量，母線電壓會繼續升高，威脅逆變器的安全。

如果負載不重，又沒有急停要求，這種情況下就不需要使用制動電阻。即使安裝了制動電阻，也不會觸發制動單元的工作閾值電壓，制動電阻也不會投入運行。

除了重載減速情況下需要增加制動電阻和制動單元進行快速制動外，其實如果滿足啟動時間重和啟動時間極快的要求，制動單元和制動電阻也需要配合啟動。以前試過用變頻器驅動專用沖床，要求變頻器加速時間設計為0.1秒。此時啟動滿載，雖然負載不是很重，但由于加速時間太短，此時母線電壓波動較大，也可能出現過壓或過流。分析，由于啟動時間過短，母線電容電壓瞬間被掏空，整流器瞬間有大電流充電進來，導致母線電壓突然變高，使母線電壓波動過大，可能瞬間超過700伏。制動電阻的加入可以及時消除這種波動的高電壓，使逆變器工作在正常狀態。

還有一種特殊情況，在矢量控制情況下，電機的轉矩和速度方向相反，或者電機在零轉速下工作，輸出100%轉矩。比如起重機掉重停在半空中，在放線和放線的情況下需要進行轉矩控制，這樣電動機就需要工作在發電機狀態，持續的電流就會反向充入母線電容。通過制動電阻，可以及時消耗能量，保持母線電壓平衡穩定。

很多小型變頻器，比如3.7KW的，往往內置了制動單元和制動電阻，應該是因為母線電容的降低。然而，低功率電阻器和制動單元并不那么昂貴。