周波数変換器支援機器の供給業者は、一般的な周波数変換器、非同期モータ、および機械的負荷で構成される従来の周波数制御システムにおいて、モータによって伝達される電位負荷が低下すると、モータが回生ブレーキ状態になる可能性があることに注意を促しています。また、モータが高速から低速（駐車を含む）に減速すると、周波数が急激に低下することがありますが、モータの機械的慣性により、回生発電状態になる場合があります。伝送システムに蓄えられた機械エネルギーは、モータによって電気エネルギーに変換され、インバータの6つのフリーホイールダイオードを介してインバータの直流回路に送り返されます。このとき、インバータは整流状態にあります。この時点で、周波数変換器でエネルギーを消費するための対策を講じないと、このエネルギーは中間回路のエネルギー貯蔵コンデンサの電圧を上昇させます。ブレーキが速すぎる場合、または機械的負荷がホイストである場合、この部分のエネルギーは周波数変換器に損傷を与える可能性があるため、この部分のエネルギーを考慮する必要があります。
一般的な周波数変換器では、回生エネルギーを処理するために最も一般的に使用される 2 つの方法があります。
（１）直流回路においてコンデンサと並列に人為的に設置された「制動抵抗器」への消散をダイナミックブレーキ状態と呼ぶ。
（2）電力系統にフィードバック制御する場合は、フィードバックブレーキ状態（回生ブレーキ状態とも呼ばれる）と呼ばれます。また、DCブレーキという別のブレーキ方式もあり、正確な駐車が必要な場合や、発進前に外的要因によりブレーキモーターの回転が不規則になる場合に使用できます。
多くの専門家が書籍や出版物で可変周波数駆動ブレーキの設計と応用について議論しており、特に近年では「エネルギーフィードバックブレーキ」に関する論文が数多く発表されています。本日、著者は「フィードバックブレーキ」による四象限動作と高い運転効率の利点に加え、「エネルギー消費ブレーキ」による無公害電力網と高い信頼性という利点も併せ持つ、新しいタイプのブレーキ方式を紹介します。
エネルギー消費ブレーキ
直流回路に設置された制動抵抗器を使用してモーターの回生電気エネルギーを吸収する方法をエネルギー消費制動といいます。
利点は構造が簡単で、電力網を汚染しない（フィードバック制御と比較して）、コストが低いことです。欠点は、特に頻繁なブレーキ時の動作効率が低いことで、大量のエネルギーを消費し、ブレーキ抵抗器の容量が増加します。
一般的に、一般的な周波数変換器では、低出力（22kW未満）の周波数変換器にはブレーキユニットが内蔵されており、外付けブレーキ抵抗器のみが必要です。高出力（22kW以上）の周波数変換器では、外付けブレーキユニットとブレーキ抵抗器が必要です。
フィードバックブレーキ
エネルギーフィードバックブレーキを実現するには、同一周波数・位相での電圧制御、フィードバック電流制御などの条件が必要です。アクティブインバータ技術を採用し、回生された電気エネルギーを電力系統と同一周波数・位相の交流電力に変換し、系統に戻すことでブレーキを実現します。
フィードバックブレーキの利点は、4象限で動作できることと、電気エネルギーのフィードバックによってシステムの効率が向上することです。欠点は以下のとおりです。
（1）このフィードバックブレーキ方式は、系統電圧が安定しており、かつ故障が発生しにくい（系統電圧変動が10%を超えない）場合にのみ使用できます。発電ブレーキ動作中に、電力系統の電圧故障時間が2msを超えると、整流不良が発生し、機器が損傷する可能性があるためです。
（２）フィードバック中は電力網に高調波汚染が発生します。
（３）制御が複雑でコストが高い。
新しいブレーキ方式（コンデンサフィードバックブレーキ）
主回路原理
整流部は一般的な制御不能整流ブリッジを用いて整流し、フィルタリング回路は汎用電解コンデンサを使用し、遅延回路は接触器またはサイリスタのいずれかを使用します。充電・帰還回路は、パワーモジュールIGBT、充電・帰還リアクトルL、および大容量電解コンデンサC（容量は数十分の1メートル程度で、周波数変換器の動作システムに応じて決定できます）で構成されています。インバータ部はパワーモジュールIGBTで構成されています。保護回路はIGBTとパワー抵抗器で構成されています。
1) 電動機発電運転状態
CPUは入力AC電圧とDC回路電圧（μd）をリアルタイムで監視し、VT1に充電信号を送るかどうかを判断します。μdが入力AC電圧の対応するDC電圧値（380VAC-530VDCなど）よりも高くなると、CPUはVT3をオフにし、VT1のパルス導通を通じて電解コンデンサCを充電します。このとき、リアクトルLと電解コンデンサCは分圧され、電解コンデンサCが安全な範囲内で動作することを保証します。システムがまだ発電状態にあり、電気エネルギーがインバータを介してDC回路に継続的に送り返されている間に電解コンデンサCの電圧が危険値（370Vなど）に近づくと、安全回路はエネルギー消費ブレーキ（抵抗ブレーキ）の役割を果たしてVT3のオン/オフを制御し、抵抗Rによる余剰エネルギーの消費を実現します。通常、このような状況は発生しません。
（２）電動機の運転状態
CPUはシステムの充電が停止したことを検出すると、VT3をパルス導通させ、リアクトルLに瞬間的に左正電圧と右負電圧を発生させます。電解コンデンサCの電圧と組み合わせることで、コンデンサからDC回路へのエネルギーフィードバックプロセスを実現します。CPUは電解コンデンサCの電圧とDC回路の電圧を検出することで、VT3のスイッチング周波数とデューティサイクルを制御し、フィードバック電流を制御してDC回路電圧ν d が高くなりすぎないようにします。
システムの問題
（１）原子炉の選定
(a) 運転条件の特殊性を考慮し、システムに何らかの故障が発生し、モータが担う位置エネルギー負荷が自由加速して低下すると仮定する。このとき、モータは発電運転状態にある。
回生エネルギーは6つのフリーホイールダイオードを介して直流回路に送り返され、Δdが増加してインバータは急速に充電状態になります。このとき、電流は非常に大きくなります。そのため、リアクトルの線径は、この時の電流を流すのに十分な大きさのものを選択する必要があります。
（b）フィードバックループにおいて、電解コンデンサの次の充電までにできるだけ多くの電気エネルギーを放出するために、通常の鉄心（シリコン鋼板）を選択しても目的を達成することはできません。フェライト材料で作られた鉄心を選択するのが最適です。上記の電流値を見ると、この鉄心の大きさが分かります。市場にこれほど大きなフェライト鉄心が存在するかどうかは不明です。たとえ存在するとしても、その価格はそれほど安くないでしょう。
そのため、著者は充電回路とフィードバック回路ごとにリアクタを 1 つ使用することを提案しています。
（２）制御の困難
（a）、周波数変換器の直流回路において、電圧ν d は通常500VDC以上である一方、電解コンデンサCの耐電圧はわずか400VDCに過ぎないため、この充電プロセスの制御はエネルギーブレーキ（抵抗ブレーキ）の制御方法とは異なることがわかります。リアクトルに発生する瞬間電圧降下はν c であり、電解コンデンサCの瞬間充電電圧はν c = ν d - ν L です。電解コンデンサが安全範囲（≤ 400V）内で動作することを保証するためには、リアクトルの電圧降下ν L を効果的に制御する必要があり、これはインダクタンスと電流の瞬間変化率に依存します。
（b）フィードバックプロセス中に、電解コンデンサCからの電気エネルギーの放電がリアクトルを介して過剰なDC回路電圧を引き起こし、システムに過電圧保護をもたらすのを防ぐことも必要です。
主な適用シナリオ
周波数変換器のこの新しい制動方式（コンデンサフィードバック制動）の優位性こそが、最近多くのユーザーが自社の設備の特性に合わせてこのシステムの導入を提案している理由です。周波数変換器の応用分野の拡大に伴い、この応用技術は大きな発展の見込みがあります。具体的には、鉱山用ホイスト（人員輸送や資材積載用）、傾斜式鉱山車（シングルチューブまたはダブルチューブ）、昇降機などの産業で主に利用されています。いずれの場合も、エネルギーフィードバック装置は必要な状況で使用することができます。