आवृत्ति परिवर्तक सहायक उपकरण के आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाते हैं कि आवृत्ति रूपांतरण गति नियंत्रण प्रणाली में, गति कम करने की मूल विधि दी गई आवृत्ति को धीरे-धीरे कम करना है। जब ड्रैग सिस्टम का जड़त्व अधिक होता है, तो मोटर की गति में कमी, सिंक्रोनस मोटर की गति में कमी के साथ नहीं रहेगी, अर्थात मोटर की वास्तविक गति उसकी सिंक्रोनस गति से अधिक होती है। इस समय, मोटर की रोटर वाइंडिंग द्वारा काटी गई चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा, मोटर के स्थिर गति संचालन की दिशा के बिल्कुल विपरीत होती है। रोटर वाइंडिंग के प्रेरित विद्युत-शक्ति और धारा की दिशा भी मोटर के घूर्णन की दिशा के विपरीत होती है, और मोटर ऋणात्मक टॉर्क उत्पन्न करेगी। इस समय, मोटर वास्तव में एक जनरेटर है, और सिस्टम पुनर्योजी ब्रेकिंग अवस्था में है। ड्रैग सिस्टम की गतिज ऊर्जा, आवृत्ति परिवर्तक की डीसी बस में वापस भेज दी जाती है, जिससे डीसी बस वोल्टेज लगातार बढ़ता है और यहाँ तक कि एक खतरनाक स्तर (जैसे आवृत्ति परिवर्तक को नुकसान) तक पहुँच जाता है।
1、 ब्रेकिंग यूनिट का अवलोकन
ब्रेकिंग यूनिट, जिसे "फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर विशिष्ट ऊर्जा खपत ब्रेकिंग यूनिट" या "फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर विशिष्ट ऊर्जा फ़ीडबैक यूनिट" भी कहा जाता है, का उपयोग मुख्य रूप से भारी यांत्रिक भार और बहुत तेज़ ब्रेकिंग गति आवश्यकताओं वाली स्थितियों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। यह ब्रेकिंग रेसिस्टर के माध्यम से मोटर द्वारा उत्पन्न पुनर्जीवित विद्युत ऊर्जा का उपभोग करता है या पुनर्जीवित विद्युत ऊर्जा को विद्युत आपूर्ति में वापस भेजता है।
2、 ब्रेकिंग यूनिट का कार्य
जब विद्युत मोटर अचानक रुक जाती है, तो यह फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को ऊर्जा वापस भेजती है, जिससे डीसी बस वोल्टेज बढ़ जाता है और आईजीबीटी को भी नुकसान पहुँचता है। इसलिए, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की सुरक्षा के लिए इस ऊर्जा का उपभोग करने हेतु एक ब्रेकिंग यूनिट की आवश्यकता होती है।
3、 आवृत्ति कनवर्टर की ब्रेकिंग विधि
1. पावर ब्रेकिंग.
मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए डीसी सर्किट में ब्रेकिंग प्रतिरोधक सेट का उपयोग करने की विधि को संदर्भित करता है।
2. फीडबैक ब्रेकिंग.
मुख्य रूप से धारा प्रकार आवृत्ति कन्वर्टर्स या वोल्टेज प्रकार आवृत्ति कन्वर्टर्स को लक्ष्य करते हुए, सुधार अनुभाग में इनवर्टर स्थापित किए जाते हैं, मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को एसी पावर ग्रिड में वापस भेजा जाता है।
3. साझा डीसी बस के साथ मल्टी इन्वर्टर ड्राइव।
मोटर A की पुनर्योजी ऊर्जा को सामान्य DC बस में वापस भेजा जाता है, और फिर मोटर B द्वारा उसका उपभोग किया जाता है। साझा DC बस वाले बहु-इन्वर्टर ड्राइव को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: साझा DC संतुलित बस और साझा DC सर्किट बस। साझा DC संतुलित बस विधि, DC सर्किट बस से जुड़ने के लिए कनेक्शन मॉड्यूल का उपयोग करती है। कनेक्शन मॉड्यूल में रिएक्टर, फ़्यूज़ और कॉन्टैक्टर शामिल होते हैं, जिन्हें विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार अलग-अलग डिज़ाइन किया जाना चाहिए। प्रत्येक आवृत्ति कनवर्टर सापेक्षिक रूप से स्वतंत्र होता है और आवश्यकतानुसार DC बस से जोड़ा या अलग किया जा सकता है। साझा DC सर्किट बस विधि, केवल इन्वर्टर भाग को एक सामान्य DC बस से जोड़ती है।
4. डीसी ब्रेकिंग.
जब आवृत्ति परिवर्तक मोटर के स्टेटर पर दिष्ट धारा प्रवाहित करता है, तो अतुल्यकालिक मोटर ऊर्जा उपभोग ब्रेकिंग की स्थिति में होती है। इस स्थिति में, आवृत्ति परिवर्तक की निर्गत आवृत्ति शून्य होती है, और मोटर का स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र अब घूर्णन नहीं करता। घूर्णन करने वाला रोटर इस स्थिर चुंबकीय क्षेत्र को काटता है और ब्रेकिंग टॉर्क उत्पन्न करता है। घूर्णन प्रणाली में संग्रहीत गतिज ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होकर विद्युत मोटर के रोटर परिपथ में खपत हो जाती है।
4、 ब्रेकिंग रेसिस्टर का कार्य
ऑपरेटिंग आवृत्ति कम करने की प्रक्रिया के दौरान, विद्युत मोटर पुनर्योजी ब्रेकिंग अवस्था में होगी, और ड्राइविंग सिस्टम की गतिज ऊर्जा डीसी सर्किट में वापस भेजी जाएगी, जिससे डीसी वोल्टेज यूडी लगातार बढ़ता रहेगा और यहाँ तक कि खतरनाक स्तर तक पहुँच जाएगा। इसलिए, यूडी को स्वीकार्य सीमा के भीतर रखने के लिए डीसी सर्किट में पुनर्जीवित ऊर्जा का उपभोग करना आवश्यक है। इस ऊर्जा का उपभोग करने के लिए ब्रेकिंग रेसिस्टर का उपयोग किया जाता है।
प्रत्येक आवृत्ति कनवर्टर में एक ब्रेकिंग इकाई होती है (कम-शक्ति ब्रेकिंग प्रतिरोधक है, उच्च-शक्ति उच्च-शक्ति ट्रांजिस्टर जीटीआर और उसका ड्राइविंग सर्किट है), कम-शक्ति अंतर्निहित है, और उच्च-शक्ति बाहरी है।
5、 ब्रेकिंग यूनिट और ब्रेकिंग रेसिस्टर की ब्रेकिंग प्रक्रिया
1. जब विद्युत मोटर बाह्य बल के प्रभाव में मंद होती है, तो यह जनन अवस्था में कार्य करती है और पुनर्योजी ऊर्जा उत्पन्न करती है। इसके द्वारा उत्पन्न त्रि-फेज प्रत्यावर्ती धारा विद्युत चालक बल को आवृत्ति परिवर्तक के इन्वर्टर भाग में छह फ्रीव्हीलिंग डायोडों से बने त्रि-फेज पूर्णतः नियंत्रित ब्रिज द्वारा परिशोधित किया जाता है, जो आवृत्ति परिवर्तक के अंदर डीसी बस वोल्टेज को निरंतर बढ़ाता है।
2. जब डीसी वोल्टेज एक निश्चित वोल्टेज (ब्रेकिंग यूनिट का प्रारंभिक वोल्टेज) तक पहुंच जाता है, तो ब्रेकिंग यूनिट की पावर स्विच ट्यूब खुल जाती है और ब्रेकिंग रेसिस्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है।
3. ब्रेकिंग प्रतिरोधक ऊष्मा मुक्त करता है, पुनर्योजी ऊर्जा को अवशोषित करता है, मोटर की गति को कम करता है, और आवृत्ति कनवर्टर के डीसी बस वोल्टेज को कम करता है।
4. जब डीसी बस वोल्टेज एक निश्चित वोल्टेज (ब्रेकिंग यूनिट स्टॉप वोल्टेज) तक गिर जाता है, तो ब्रेकिंग यूनिट का पावर ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। इस समय, प्रतिरोधक से कोई ब्रेकिंग करंट प्रवाहित नहीं होता है, और ब्रेकिंग प्रतिरोधक स्वाभाविक रूप से ऊष्मा का क्षय करता है, जिससे उसका तापमान कम हो जाता है।
5. जब ब्रेकिंग यूनिट को सक्रिय करने के लिए डीसी बस का वोल्टेज फिर से बढ़ता है, तो ब्रेकिंग यूनिट बस वोल्टेज को संतुलित करने और सिस्टम के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उपरोक्त प्रक्रिया को दोहराएगी।