The supplier of the frequency converter braking unit reminds you that the frequency converter is equipped with a dynamic resistor mainly to consume a part of the energy on the DC bus capacitor through the braking resistor, in order to avoid excessive voltage of the capacitor. In theory, if a capacitor stores a lot of energy, it can be used to release it to drive a motor and avoid energy waste. However, the capacity of a capacitor is limited, and its withstand voltage is also limited. When the voltage of the bus capacitor reaches a certain level, it may damage the capacitor, and some may even damage the IGBT. Therefore, it is necessary to release the electricity through a braking resistor in a timely manner. This release is a waste of time and is an unavoidable solution.
Bus capacitor is a buffer zone that can hold limited energy
After all three-phase AC power is rectified and connected to capacitors, the normal voltage of the bus during full load operation is approximately 1.35 times, 380 * 1.35=513 volts. This voltage will naturally fluctuate in real time, but the minimum cannot be lower than 480 volts, otherwise it will trigger an undervoltage alarm protection. Bus capacitors are generally composed of two sets of 450V electrolytic capacitors connected in series, with a theoretical withstand voltage of 900V. If the bus voltage exceeds this value, the capacitor will directly explode, so the bus voltage cannot reach such a high voltage of 900V no matter what.
In fact, the withstand voltage value of IGBT with three-phase 380 volt input is 1200 volts, which often requires operation within 800 volts. Considering that if the voltage increases, there will be an inertia problem, that is, if you immediately make the braking resistor work, the bus voltage will not decrease quickly. Therefore, many frequency converters are designed to start working at around 700 volts through the braking unit to lower the bus voltage and avoid further upward charging.
So the core of designing braking resistors is to consider the voltage resistance of capacitors and IGBT modules, in order to avoid these two important components from being damaged by the high voltage of the bus. If these two types of components are damaged, the frequency converter will not work properly.
Quick parking requires a braking resistor, and instant acceleration also requires it
The reason why the bus voltage of the frequency converter increases is often due to the frequency converter causing the motor to operate in an electronic braking state, allowing the IGBT to pass through a certain conduction sequence, utilizing the large inductance current of the motor that cannot suddenly change, and instantly generating high voltage to charge the bus capacitor. At this time, the motor is quickly slowed down. If the braking resistor does not consume the energy of the bus in a timely manner at this time, the bus voltage will continue to rise, posing a threat to the safety of the frequency converter.
Ha a terhelés nem túl nagy, és nincs szükség gyors leállításra, akkor ebben az esetben nincs szükség fékellenállás használatára. Még ha be is szerelünk fékellenállást, a fékezőegység üzemi küszöbfeszültsége nem fog aktiválódni, és a fékellenállás nem fog működésbe lépni.
Amellett, hogy növelni kell a fékezési ellenállást és a fékezőegységet a nagy terhelésű lassítási helyzetekben a gyors fékezéshez, valójában, ha megfelel a nagy terhelés és a nagyon gyors indítási idő követelményeinek, a fékezőegységet és a fékezőellenállást az indításhoz is össze kell hangolni. A múltban megpróbáltam frekvenciaváltót használni egy speciális lyukasztóprés meghajtására, és a frekvenciaváltó gyorsítási idejét 0,1 másodpercre tervezték. Ekkor, teljes terhelésnél történő indításkor, bár a terhelés nem túl nagy, a gyorsítási idő túl rövid, a buszfeszültség ingadozása nagyon súlyos, és túlfeszültség vagy túláram fordulhat elő. Később egy külső fékezőegységet és fékezőellenállást adtak hozzá, és a frekvenciaváltó normálisan működhet. Az elemzés szerint azért van, mert az indítási idő túl rövid, és a buszkondenzátor feszültsége azonnal kiürül. Az egyenirányító azonnal nagy áramot tölt fel, ami a buszfeszültség hirtelen megemelkedését okozza. Ez súlyos feszültségingadozásokat eredményez a buszon, amelyek egy pillanat alatt meghaladhatják a 700 voltot. Egy fékezőellenállás hozzáadásával ez az ingadozó nagyfeszültség időben kiküszöbölhető, lehetővé téve a frekvenciaváltó normál működését.
A vektorvezérlésnél speciális helyzet áll fenn, amikor a motor nyomaték- és sebességiránya ellentétes, vagy amikor nulla fordulatszámon, 100%-os nyomatékkimenettel működik. Például, amikor egy daru leejt egy nehéz tárgyat és megáll a levegőben, vagy visszatekeréskor, nyomatékvezérlésre van szükség. A motornak generátoros állapotban kell működnie, és a folyamatos áram visszatöltődik a buszkondenzátorba. A fékezőellenálláson keresztül ez az energia időben felhasználható a buszfeszültség egyensúlyának és stabilitásának fenntartása érdekében.
Sok kis frekvenciaváltó, például a 3,7 kW-osak, beépített fékezőegységekkel és fékellenállásokkal rendelkeznek, valószínűleg a buszkondenzátor csökkentésének megfontolása miatt, míg a kis teljesítményű ellenállások és fékezőegységek nem olyan drágák.