Le fournisseur d'unités de freinage pour convertisseurs de fréquence rappelle qu'avec la popularité croissante des convertisseurs de fréquence, l'utilisation d'unités de freinage comme équipement auxiliaire pour ces convertisseurs est également en augmentation.
1. Fonction principale de l'unité de freinage
Dans certaines applications, une décélération rapide est nécessaire. Selon le principe des moteurs asynchrones, plus le glissement est important, plus le couple est élevé. De même, le couple de freinage augmente avec le taux de décélération, réduisant considérablement le temps de décélération du système, accélérant la récupération d'énergie et provoquant une montée rapide de la tension du bus CC. Par conséquent, l'énergie récupérée doit être rapidement dissipée afin de maintenir la tension du bus CC en dessous d'un seuil de sécurité. La fonction principale du système de freinage est de dissiper rapidement l'énergie (convertie en énergie thermique par la résistance de freinage). Il compense efficacement les inconvénients liés à la faible vitesse de freinage et au faible couple de freinage (≤ 20 % du couple nominal) des convertisseurs de fréquence classiques, et est particulièrement adapté aux situations nécessitant un freinage rapide à basse fréquence.
2. Avantages de l'unité de freinage
Du fait du fonctionnement de courte durée de l'unité de freinage, c'est-à-dire des temps de mise sous tension très brefs, l'élévation de température pendant la mise sous tension est loin d'être stable. L'intervalle entre chaque mise sous tension est plus long, ce qui permet à la température de redescendre suffisamment pour atteindre le niveau ambiant. Par conséquent, la puissance nominale de la résistance de freinage est considérablement réduite, et le prix en découle. De plus, la présence d'un seul IGBT et un temps de freinage de l'ordre de la milliseconde induisent de faibles performances instantanées à l'ouverture et à la fermeture du transistor de puissance. Le temps de fermeture doit être lui aussi minimal afin de réduire la tension d'impulsion et de protéger le transistor. Le mécanisme de commande est relativement simple et facile à mettre en œuvre. Grâce à ces avantages, cette unité est largement utilisée dans les applications nécessitant une forte consommation d'énergie, telles que les grues, et dans les situations exigeant un freinage rapide et ponctuel.
3. Le processus d'action de l'unité de freinage
1. Lorsque le moteur électrique décélère sous l'effet d'une force extérieure, il fonctionne en mode générateur, produisant de l'énergie régénérative. La force électromotrice triphasée alternative ainsi générée est redressée par un pont de redressement triphasé entièrement commandé, composé de six unités de rétroaction d'énergie spécifiques à l'onduleur et de diodes de roue libre, dans la section onduleur de ce dernier. Ce pont augmente continuellement la tension du bus continu à l'intérieur de l'onduleur.
2. Lorsque la tension continue atteint une certaine tension (la tension de démarrage de l'unité de freinage), le tube de l'interrupteur de puissance de l'unité de freinage s'ouvre et le courant circule à travers la résistance de freinage.
3. La résistance de freinage libère de la chaleur, absorbe l'énergie régénérative, réduit la vitesse du moteur et abaisse la tension du bus CC du convertisseur de fréquence.
4. Lorsque la tension du bus CC chute à un certain seuil (tension d'arrêt du dispositif de freinage), le transistor de puissance du dispositif de freinage se désactive. À ce moment-là, aucun courant de freinage ne circule dans la résistance, et celle-ci dissipe naturellement de la chaleur, réduisant ainsi sa température.
5. Lorsque la tension du bus CC remonte pour activer l'unité de freinage, celle-ci répétera le processus ci-dessus pour équilibrer la tension du bus et assurer le fonctionnement normal du système.