周波数変換ブレーキユニットのサプライヤーは、周波数変換速度制御システムにおける減速の基本的な方法は、与えられた周波数を徐々に下げることであることを思い出させます。ドラッグシステムの慣性が大きい場合、モーター速度の低下が同期モーターの速度の低下に追いつかず、つまりモーターの実際の速度が同期速度よりも高くなります。このとき、モーターの回転子巻線によって切断される磁力線の方向は、モーターの定速運転の方向と正反対になります。回転子巻線の誘導起電力と電流の方向もモーターの回転方向と反対になり、モーターは負のトルクを発生します。このとき、モーターは実際には発電機であり、システムは回生ブレーキ状態にあります。ドラッグシステムの運動エネルギーは周波数変換器のDCバスにフィードバックされ、DCバス電圧が継続的に上昇し、危険なレベル(周波数変換器の損傷など)に達する可能性があります。
ブレーキユニットの動作原理
ブレーキユニットは、高出力トランジスタGTRとその駆動回路で構成されています。その機能は、放電電流リンクコンデンサが規定の電圧範囲内で蓄電できない場合、または内部ブレーキ抵抗器が時間内に消費できず、直流部に過電圧が発生した場合に、外部ブレーキ部品を追加して回生電力の消費を加速することです。
特定の用途では、急速減速が必要です。非同期モータの原理によれば、滑りが大きいほどトルクが大きくなります。同様に、減速率の増加に伴い制動トルクも増加し、システムの減速時間が大幅に短縮され、エネルギーフィードバックが加速され、DCバス電圧が急速に上昇します。したがって、DCバス電圧を一定の安全範囲以下に維持するためには、フィードバックエネルギーを迅速に消費する必要があります。制動ユニットシステムの主な機能は、制動抵抗器によって熱エネルギーに変換されるエネルギーを迅速に消散させることです。これは、通常の周波数変換器のブレーキ速度が遅いこととブレーキトルクが小さいこと(定格トルクの20%以下)という欠点を効果的に補い、周波数が低いが急速なブレーキングが必要な状況に非常に適しています。
制動ユニットの動作時間が短く、毎回の通電時間が非常に短いため、通電中の温度上昇は安定していません。通電後のインターバル時間が長く、その間に温度が周囲温度と同じレベルまで下がるのに十分です。そのため、制動抵抗器の定格電力は大幅に低下し、価格もそれに応じて低下します。さらに、制動時間がmsレベルのIGBTが1つしかないため、パワートランジスタのターンオンとターンオフの過渡性能指標は低くする必要があり、ターンオフパルス電圧を低減してパワートランジスタを保護するために、ターンオフ時間もできるだけ短くする必要があります。制御メカニズムは比較的シンプルで実装が容易です。上記の利点により、クレーンなどの潜在的エネルギー負荷や、急速な制動が必要な短時間作業に広く使用されています。
ブレーキユニットの機能
1. 電動モータが外力を受けて減速すると、発電状態となり、回生エネルギーが発生します。この回生エネルギーによって発生した三相交流起電力は、インバータ部に設けられた6つのインバータ固有エネルギーフィードバックユニットとフリーホイールダイオードで構成される三相全制御ブリッジによって整流され、インバータ内部の直流バス電圧が継続的に上昇します。
2. DC電圧が一定の電圧(ブレーキユニットの始動電圧)に達すると、ブレーキユニットの電源スイッチチューブが開き、ブレーキ抵抗器に電流が流れます。
3. 制動抵抗器は熱を放出し、回生エネルギーを吸収し、モーターの速度を低下させ、周波数変換器の DC バス電圧を下げます。
4. DCバス電圧が一定電圧(制動ユニット停止電圧)まで低下すると、制動ユニットのパワートランジスタがオフになります。このとき、抵抗器には制動電流が流れず、制動抵抗器は自然に熱を放出し、自身の温度が低下します。
5. DC バスの電圧が再び上昇してブレーキ ユニットが作動すると、ブレーキ ユニットは上記のプロセスを繰り返してバス電圧のバランスを取り、システムの正常な動作を確保します。
































