Le fournisseur du système de freinage du convertisseur de fréquence rappelle que, dans un système de régulation de vitesse par convertisseur de fréquence, la méthode de base de réduction de vitesse consiste à diminuer progressivement la fréquence. Lorsque l'inertie du système de freinage est importante, la diminution de la vitesse du moteur ne compense pas celle du moteur synchrone ; autrement dit, la vitesse réelle du moteur est supérieure à sa vitesse synchrone. Dans ce cas, le sens des lignes de champ magnétique coupées par l'enroulement rotorique du moteur est exactement opposé à celui du fonctionnement à vitesse constante. Le sens de la force électromotrice induite et du courant dans l'enroulement rotorique est également opposé au sens de rotation du moteur, ce qui génère un couple négatif. Le moteur se comporte alors comme une génératrice et le système fonctionne par freinage régénératif. L'énergie cinétique du système de freinage est réinjectée dans le bus CC du convertisseur de fréquence, provoquant une augmentation continue de la tension sur ce bus, pouvant atteindre un niveau dangereux (risque d'endommager le convertisseur de fréquence).
Principe de fonctionnement de l'unité de freinage
Le dispositif de freinage est composé d'un transistor GTR de puissance et de son circuit de commande. Il a pour fonction d'ajouter un système de freinage externe afin d'accélérer la dissipation de l'énergie électrique régénérée lorsque le condensateur de la liaison de courant de décharge ne peut pas stocker l'énergie dans la plage de tension spécifiée ou lorsque la résistance de freinage interne ne peut pas la dissiper à temps, ce qui entraîne une surtension dans la partie CC.
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. 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.