Pemasok unit pengereman konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa konverter frekuensi dilengkapi dengan resistor dinamis terutama untuk mengonsumsi sebagian energi pada kapasitor bus DC melalui resistor pengereman, untuk menghindari tegangan kapasitor yang berlebihan. Secara teori, jika kapasitor menyimpan banyak energi, itu dapat digunakan untuk melepaskannya untuk menggerakkan motor dan menghindari pemborosan energi. Namun, kapasitas kapasitor terbatas, dan tegangan tahannya juga terbatas. Ketika tegangan kapasitor bus mencapai tingkat tertentu, itu dapat merusak kapasitor, dan beberapa bahkan dapat merusak IGBT. Oleh karena itu, perlu untuk melepaskan listrik melalui resistor pengereman tepat waktu. Pelepasan ini membuang-buang waktu dan merupakan solusi yang tidak dapat dihindari.
Kapasitor bus adalah zona penyangga yang dapat menampung energi terbatas
Setelah semua daya AC tiga fasa disearahkan dan dihubungkan ke kapasitor, tegangan normal bus selama operasi beban penuh adalah sekitar 1,35 kali, yaitu 380 x 1,35 = 513 volt. Tegangan ini secara alami akan berfluktuasi secara real-time, tetapi minimumnya tidak boleh lebih rendah dari 480 volt, jika tidak maka akan memicu alarm proteksi tegangan rendah. Kapasitor bus umumnya terdiri dari dua set kapasitor elektrolit 450V yang dihubungkan seri, dengan tegangan tahan teoritis 900V. Jika tegangan bus melebihi nilai ini, kapasitor akan langsung meledak, sehingga tegangan bus tidak dapat mencapai tegangan setinggi 900V.
Faktanya, nilai tegangan tahan IGBT dengan input tiga fase 380 volt adalah 1200 volt, yang seringkali membutuhkan operasi dalam kisaran 800 volt. Mengingat bahwa jika tegangan meningkat, akan terjadi masalah inersia, yaitu jika resistor pengereman langsung diaktifkan, tegangan bus tidak akan turun dengan cepat. Oleh karena itu, banyak konverter frekuensi dirancang untuk mulai beroperasi pada sekitar 700 volt melalui unit pengereman untuk menurunkan tegangan bus dan menghindari pengisian daya lebih lanjut.
Oleh karena itu, inti dari perancangan resistor pengereman adalah mempertimbangkan resistansi tegangan kapasitor dan modul IGBT, untuk mencegah kedua komponen penting ini rusak akibat tegangan tinggi bus. Jika kedua komponen ini rusak, konverter frekuensi tidak akan berfungsi dengan baik.
Parkir cepat memerlukan resistor pengereman, dan akselerasi instan juga memerlukannya
Peningkatan tegangan bus konverter frekuensi seringkali disebabkan oleh konverter frekuensi yang menyebabkan motor beroperasi dalam kondisi pengereman elektronik, yang memungkinkan IGBT melewati urutan konduksi tertentu, memanfaatkan arus induktansi motor yang besar dan tidak dapat berubah secara tiba-tiba, dan langsung menghasilkan tegangan tinggi untuk mengisi kapasitor bus. Pada saat ini, motor akan melambat dengan cepat. Jika resistor pengereman tidak segera mengonsumsi energi bus pada saat ini, tegangan bus akan terus meningkat, yang dapat membahayakan keselamatan konverter frekuensi.
Jika beban tidak terlalu berat dan tidak ada kebutuhan untuk berhenti mendadak, resistor pengereman tidak perlu digunakan dalam situasi ini. Meskipun resistor pengereman dipasang, tegangan ambang batas kerja unit pengereman tidak akan terpicu, dan resistor pengereman tidak akan beroperasi.
Selain kebutuhan untuk meningkatkan resistansi pengereman dan unit pengereman untuk pengereman cepat dalam situasi deselerasi beban berat, pada kenyataannya, jika memenuhi persyaratan beban berat dan waktu mulai yang sangat cepat, unit pengereman dan resistansi pengereman juga perlu dikoordinasikan untuk memulai. Sebelumnya, saya mencoba menggunakan konverter frekuensi untuk menggerakkan mesin pres khusus, dan waktu akselerasi konverter frekuensi dirancang menjadi 0,1 detik. Pada saat ini, ketika memulai dengan beban penuh, meskipun bebannya tidak terlalu berat, karena waktu akselerasi terlalu pendek, fluktuasi tegangan bus sangat parah, dan situasi tegangan lebih atau arus lebih dapat terjadi. Kemudian, unit pengereman eksternal dan resistansi pengereman ditambahkan, dan konverter frekuensi dapat bekerja secara normal. Dalam analisis, itu karena waktu mulai terlalu pendek, dan tegangan kapasitor bus langsung kosong. Penyearah langsung mengisi arus besar, menyebabkan tegangan bus tiba-tiba meningkat. Hal ini mengakibatkan fluktuasi tegangan yang parah pada bus, yang dapat melebihi 700 volt dalam sekejap. Dengan penambahan resistor pengereman, fluktuasi tegangan tinggi ini dapat dihilangkan tepat waktu, sehingga konverter frekuensi dapat beroperasi secara normal.
Terdapat pula situasi khusus dalam pengendalian vektor, di mana arah torsi dan kecepatan motor berlawanan, atau ketika bekerja pada kecepatan nol dengan output torsi 100%. Misalnya, ketika sebuah derek menjatuhkan benda berat dan berhenti di udara, atau ketika memutar balik, pengendalian torsi diperlukan. Motor perlu bekerja dalam keadaan generator, dan arus kontinu akan diisi ulang ke kapasitor bus. Melalui resistor pengereman, energi ini dapat dikonsumsi tepat waktu untuk menjaga keseimbangan dan stabilitas tegangan bus.
Banyak konverter frekuensi kecil, seperti yang berdaya 3,7KW, sering kali memiliki unit pengereman dan resistor pengereman bawaan, mungkin karena pertimbangan pengurangan kapasitor bus, sedangkan resistor dan unit pengereman berdaya rendah tidak terlalu mahal.