Der Lieferant der Bremsanlage für Frequenzumrichter weist darauf hin, dass die Drehzahlreduzierung in Frequenzumrichter-Drehzahlregelungssystemen grundsätzlich durch schrittweises Verringern der vorgegebenen Frequenz erfolgt. Bei hoher Trägheit des Bremssystems kann die Motordrehzahl nicht mit der Drehzahl des Synchronmotors Schritt halten, d. h. die tatsächliche Motordrehzahl ist höher als die Synchrondrehzahl. In diesem Fall verläuft die Richtung der Magnetfeldlinien, die von der Rotorwicklung des Motors geschnitten werden, genau entgegengesetzt zur Richtung im Konstantdrehzahlbetrieb. Auch die Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft und des Stroms in der Rotorwicklung ist entgegengesetzt zur Drehrichtung des Motors, wodurch ein negatives Drehmoment entsteht. Der Motor fungiert in diesem Zustand als Generator, und das System befindet sich im Zustand der regenerativen Bremsung. Die kinetische Energie des Bremssystems wird in den Zwischenkreis des Frequenzumrichters zurückgespeist, was zu einem kontinuierlichen Anstieg der Zwischenkreisspannung und sogar zu einem gefährlichen Wert (z. B. Beschädigung des Frequenzumrichters) führt.
Funktionsprinzip der Bremsanlage
Die Bremseinheit besteht aus einem Hochleistungstransistor GTR und seiner Ansteuerschaltung. Ihre Funktion besteht darin, eine externe Bremskomponente hinzuzufügen, um die Nutzung der zurückgewonnenen elektrischen Energie zu beschleunigen, wenn der Entladestromzwischenkreiskondensator die Energie nicht innerhalb des vorgegebenen Spannungsbereichs speichern kann oder der interne Bremswiderstand sie nicht rechtzeitig verbrauchen kann, was zu einer Überspannung im Gleichstromteil führt.
In certain applications, rapid deceleration is required. According to the principle of asynchronous motors, the greater the slip, the greater the torque. Similarly, the braking torque will increase with the increase of deceleration rate, greatly shortening the deceleration time of the system, accelerating energy feedback, and causing the DC bus voltage to rise rapidly. Therefore, the feedback energy must be quickly consumed to maintain the DC bus voltage below a certain safe range. The main function of the braking unit system is to quickly dissipate the energy (which is converted into thermal energy by the braking resistor). It effectively compensates for the disadvantages of slow braking speed and small braking torque (≤ 20% rated torque) of ordinary frequency converters, and is very suitable for situations where fast braking is required but the frequency is low.
Due to the short-term operation of the braking unit, which means that the power on time is very short each time, the temperature rise during the power on time is far from stable; The interval time after each power on is longer, during which the temperature is sufficient to drop to the same level as the ambient temperature. Therefore, the rated power of the braking resistor will be greatly reduced, and the price will also decrease accordingly; In addition, due to the fact that there is only one IGBT with a braking time of ms level, the transient performance indicators for power transistor turn-on and turn off are required to be low, and even the turn off time is required to be as short as possible to reduce the turn off pulse voltage and protect the power transistor; The control mechanism is relatively simple and easy to implement. Due to the above advantages, it is widely used in potential energy loads such as cranes and in situations where rapid braking is required but for short-term work.
The function of the braking unit
1. When the electric motor decelerates under external force, it operates in a generating state, producing regenerative energy. The three-phase AC electromotive force generated by it is rectified by a three-phase fully controlled bridge composed of six inverter specific energy feedback units and freewheeling diodes in the inverter section of the inverter, which continuously increases the DC bus voltage inside the inverter.
2. When the DC voltage reaches a certain voltage (the starting voltage of the braking unit), the power switch tube of the braking unit opens and current flows through the braking resistor.
3. The braking resistor releases heat, absorbs regenerative energy, reduces motor speed, and lowers the DC bus voltage of the frequency converter.
4. When the DC bus voltage drops to a certain voltage (braking unit stop voltage), the power transistor of the braking unit is turned off. At this time, no braking current flows through the resistor, and the braking resistor naturally dissipates heat, reducing its own temperature.
5. Wenn die Spannung des DC-Busses wieder ansteigt, um die Bremsanlage zu aktivieren, wiederholt die Bremsanlage den oben beschriebenen Vorgang, um die Busspannung auszugleichen und den normalen Betrieb des Systems zu gewährleisten.