В задвижващата система, съставена от електрическата мрежа, честотен преобразувател, двигател и товар, енергията може да се предава двупосочно. Когато двигателят е в режим на работа на електродвигател, електрическата енергия се предава от мрежата към двигателя чрез честотния преобразувател, преобразувайки се в механична енергия за задвижване на товара и следователно товарът има кинетична или потенциална енергия. Когато товарът освободи тази енергия, за да промени състоянието си на движение, двигателят се задвижва от товара и влиза в режим на работа на генератор, преобразувайки механичната енергия в електрическа и подавайки я обратно към входния честотен преобразувател. Тези енергии за обратна връзка се наричат регенеративни спирачни енергии и могат да се подават обратно към мрежата чрез честотен преобразувател или да се консумират в спирачните резистори на DC шината на честотния преобразувател (консумация на енергия при спиране). Съществуват четири често срещани метода за спиране на честотните преобразуватели.
1. Консумация на енергия при спиране
Методът на спиране с консумация на енергия използва прекъсвач и спирачен резистор и използва спирачния резистор, вграден в DC веригата, за да абсорбира регенеративната електрическа енергия на двигателя, постигайки бързо спиране на честотния преобразувател.
Предимства на спирането с разход на енергия:
Проста конструкция, без замърсяване на електрическата мрежа (в сравнение с управлението с обратна връзка) и ниска цена;
Недостатъци на спирането с разход на енергия
Работната ефективност е ниска, особено при често спиране, което ще консумира голямо количество енергия и ще увеличи капацитета на спирачния резистор.
2. Спирачка с обратна връзка
Методът на спиране с обратна връзка използва активна инверторна технология, за да преобразува регенерираната електрическа енергия в променлив ток със същата честота и фаза като електрическата мрежа и да я върне обратно в електрическата мрежа, като по този начин се постига спиране.
Спирачен блок с обратна връзка по специфична енергия за инвертора
За постигане на спиране с обратна връзка по енергия са необходими условия като управление на напрежението при една и съща честота и фаза, управление на тока с обратна връзка и др.
Предимствата на спирането с обратна връзка
Може да работи в четири квадранта, а обратната връзка от електрическа енергия подобрява ефективността на системата;
Недостатъци на спирането с обратна връзка
1. Този метод на спиране с обратна връзка може да се използва само при стабилно мрежово напрежение, което не е склонно към повреди (с колебания в мрежовото напрежение, които не надвишават 10%). Тъй като по време на спиране за генериране на енергия, ако времето за повреда на напрежението в електрическата мрежа е по-голямо от 2 ms, може да възникне комутационна повреда и компонентите да се повредят.
2. Хармонично замърсяване на електрическата мрежа по време на обратна връзка;
3. Сложно управление и висока цена.
3. DC спиране
Дефиниция на DC спиране:
DC спиране обикновено се отнася до ситуация, в която изходната честота на честотния преобразувател се приближава до нула и скоростта на двигателя намалява до определена стойност. Честотният преобразувател променя посоката, за да въведе DC в статорната намотка на асинхронния двигател, образувайки статично магнитно поле. В този момент двигателят е в енергоемко състояние на спиране, въртейки ротора, за да намали статичното магнитно поле и да генерира спирачен момент, което води до бързо спиране на двигателя.
Може да се използва в ситуации, когато е необходимо точно паркиране или когато спирачният мотор се върти неравномерно поради външни фактори преди стартиране.
Елементи на DC спиране:
Стойността на DC спирачното напрежение е по същество настройката на спирачния момент. Очевидно е, че колкото по-голяма е инерцията на задвижващата система, толкова по-висока трябва да бъде стойността на DC спирачното напрежение. Обикновено номиналното изходно напрежение на честотен преобразувател с DC напрежение от около 15-20% е около 60-80V, а някои използват процента от спирачния ток;
Времето за DC спиране се отнася до времето, необходимо за подаване на постоянен ток към статорната намотка, което трябва да бъде малко по-дълго от действително необходимото време на престой;
Началната честота на DC спиране, когато работната честота на инвертора падне до известна степен, започва да превключва от спиране с консумация на енергия към DC спиране, което е свързано с изискванията на товара за време на спиране. Ако няма строги изисквания, началната честота на DC спиране трябва да бъде зададена възможно най-малка;
4. Споделено спиране с обратна връзка по DC шина
Принципът на метода за спиране с обратна връзка по споделена DC шина е, че регенеративната енергия на двигател A се подава обратно към общата DC шина, а след това регенеративната енергия се консумира от двигател B;
Методът на споделена обратна връзка по DC шина може да бъде разделен на два вида: споделена балансирана DC обратна връзка по шина и споделена DC верига за обратна връзка по шина