Dodavatel brzdných jednotek s frekvenčními měniči připomíná, že s popularitou frekvenčních měničů roste i používání brzdných jednotek jako jednoho z podpůrných zařízení pro frekvenční měniče.
1. Hlavní funkce brzdové jednotky
V určitých aplikacích je vyžadováno rychlé zpomalení. Podle principu asynchronních motorů platí, že čím větší je skluz, tím větší je točivý moment. Podobně se brzdný moment zvyšuje se zvyšující se rychlostí zpomalení, což výrazně zkracuje dobu zpomalení systému, urychluje zpětnou vazbu energie a způsobuje rychlý nárůst napětí stejnosměrné sběrnice. Proto musí být zpětnovazební energie rychle spotřebována, aby se napětí stejnosměrné sběrnice udrželo pod určitým bezpečným rozsahem. Hlavní funkcí brzdové jednotky je rychlé rozptýlení energie (která je brzdným rezistorem přeměněna na tepelnou energii). Účinně kompenzuje nevýhody pomalé brzdné rychlosti a malého brzdného momentu (≤ 20 % jmenovitého točivého momentu) běžných frekvenčních měničů a je velmi vhodný pro situace, kdy je vyžadováno rychlé brzdění, ale frekvence je nízká.
2. Výhody brzdové jednotky
Vzhledem ke krátkodobému provozu brzdné jednotky, což znamená, že doba zapnutí je pokaždé velmi krátká, není nárůst teploty během doby zapnutí zdaleka stabilní; časový interval po každém zapnutí je delší, během kterého teplota stačí k poklesu na stejnou úroveň jako okolní teplota. Proto se jmenovitý výkon brzdného rezistoru výrazně sníží a odpovídajícím způsobem se sníží i cena; navíc vzhledem k tomu, že existuje pouze jeden IGBT a doba brzdění je v řádu milisekund, jsou okamžité ukazatele výkonu pro zapnutí a vypnutí výkonového tranzistoru nízké a i doba vypnutí musí být co nejkratší, aby se snížilo napětí vypínacího impulsu a ochránil výkonový tranzistor; řídicí mechanismus je relativně jednoduchý a snadno implementovatelný. Díky výše uvedeným výhodám se široce používá u potenciálních energetických zátěží, jako jsou jeřáby, a v situacích, kdy je vyžadováno rychlé brzdění, ale pro krátkodobý provoz.
3. Proces činnosti brzdové jednotky
1. Když elektromotor zpomaluje vlivem vnější síly, pracuje v generátorovém stavu a vytváří regenerativní energii. Generovaná třífázová střídavá elektromotorická síla je usměrněna třífázovým plně řízeným můstkem složeným ze šesti jednotek zpětné vazby energie specifické pro měnič a nulových diod v měniči, které plynule zvyšují napětí stejnosměrné sběrnice uvnitř měniče.
2. Když stejnosměrné napětí dosáhne určité hodnoty (spouštěcí napětí brzdné jednotky), otevře se spínací trubice brzdné jednotky a proud protéká brzdným rezistorem.
3. Brzdný rezistor uvolňuje teplo, absorbuje regenerativní energii, snižuje otáčky motoru a snižuje napětí stejnosměrné sběrnice frekvenčního měniče.
4. Když napětí stejnosměrné sběrnice klesne na určitou hodnotu (napětí pro zastavení brzdné jednotky), výkonový tranzistor brzdné jednotky se vypne. V tomto okamžiku rezistorem neprotéká žádný brzdný proud a brzdný rezistor přirozeně odvádí teplo, čímž snižuje svou vlastní teplotu.
5. Když napětí stejnosměrné sběrnice opět stoupne a aktivuje se brzdná jednotka, brzdná jednotka výše uvedený proces zopakuje, aby vyrovnala napětí sběrnice a zajistila normální provoz systému.