所谓“直流制动”，一般指当变频器输出频率接近为零、电动机转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组通入直流。当异步电动机定子绕组通入直流电流时，所产生的磁场将是空间位置不变的恒定磁场。例如转子因惯性继续以转速 n 旋转时，转子绕组里感应电流及转子绕组所受电磁力的方向将形成与 n 方向相反的制动力矩；同时恒定磁场也力图将转子铁芯牢牢吸住、进一步促使转子迅速停下来。这种在定子绕组通入直流电流而使电动机迅速制动的方法称直流制动、也叫能耗制动。变频调速系统中直流制动主要用于消除驱动系统转速接近 0 时的“爬行”现象。

图2-4 交流电动机制动时机械特性曲线

交流电动机制动时的机械特性曲线如图2-4 所示，①为正常工作曲线、②为直流制动机械特性，设 A 点为正常工作点。

（1）降速前的工作状态：假设降速前拖动系统运行频率是 f1、电动机机械特性为曲线①，负载为恒转矩性质、阻转矩为 T_L（假设 T_L 已含损耗转矩），此时工作点为 A 点、电磁转矩 T_M 与负载转矩 T_L 平衡：T_M=T_L。

（2）拖动系统的降速过程：变频调速系统中通常设置的制动过程为电动机先减速。首先频率下降为 f2、机械特性变为曲线②；因频率刚下降瞬间拖动系统转速因惯性尚未改变、此时同步磁场转速低于转子转速，工作点在同一转速下由曲线①的 A 点跳至曲线②的 B 点（从第一象限过渡到第二象限、称同一转速下特性跳转），电动机得到反方向的制动转矩、进入发电制动状态，拖动系统沿曲线②迅速降速；当转速低于某一转速后变频器输出直流、形成固定磁场、产生制动转矩。此过程中电动机经短暂再生发电制动和能耗制动最终停止，因此需接制动单元与制动电阻、防止电动机发热。

从降速过程可看出，每次频率下降时电动机只有部分时间处于再生制动状态、反馈到直流电路的电压是脉冲式，这就是“泵升电压”原因。泵升电压大小取决于转子绕组正方向切割磁力线的速度，具体取决于频率（从而同步转速）下降时转子能否及时跟随频率一起下降，从机械特性看则取决于每次频率变换时转折点位置。