De leverancier van de remeenheid van de frequentieomvormer herinnert u eraan dat de frequentieomvormer is uitgerust met een dynamische weerstand, voornamelijk om een deel van de energie van de DC-buscondensator via de remweerstand af te voeren en zo een te hoge spanning van de condensator te voorkomen. In theorie kan een condensator die veel energie opslaat, worden gebruikt om deze vrij te geven om een motor aan te drijven en energieverspilling te voorkomen. De capaciteit van een condensator is echter beperkt, evenals de toelaatbare spanning. Wanneer de spanning van de buscondensator een bepaald niveau bereikt, kan dit de condensator beschadigen, en in sommige gevallen zelfs de IGBT. Daarom is het noodzakelijk om de elektriciteit tijdig via een remweerstand af te geven. Dit vrijgeven is tijdverspilling en een onvermijdelijke oplossing.
Buscondensator is een bufferzone die een beperkte hoeveelheid energie kan vasthouden
Nadat alle driefasenwisselstroom gelijkgericht en aangesloten is op condensatoren, bedraagt de normale busspanning bij volledige belasting ongeveer 1,35 keer, 380 * 1,35 = 513 volt. Deze spanning fluctueert natuurlijk in realtime, maar de minimumspanning mag niet lager zijn dan 480 volt, anders wordt een onderspanningsalarm geactiveerd. Buscondensatoren bestaan over het algemeen uit twee sets elektrolytische condensatoren van 450 V die in serie zijn geschakeld, met een theoretische weerstandsspanning van 900 V. Als de busspanning deze waarde overschrijdt, zal de condensator direct exploderen, waardoor de busspanning hoe dan ook niet zo'n hoge spanning van 900 V kan bereiken.
De spanningswaarde van een IGBT met een driefaseningang van 380 volt bedraagt in feite 1200 volt, wat vaak een werking bij 800 volt vereist. Houd er rekening mee dat er een traagheidsprobleem ontstaat als de spanning stijgt. Dit betekent dat de busspanning niet snel zal dalen als u de remweerstand direct inschakelt. Daarom zijn veel frequentieomvormers zo ontworpen dat ze bij ongeveer 700 volt via de remeenheid beginnen te werken om de busspanning te verlagen en verdere oplading te voorkomen.
De kern van het ontwerpen van remweerstanden is dus rekening te houden met de spanningsweerstand van condensatoren en IGBT-modules, om te voorkomen dat deze twee belangrijke componenten beschadigd raken door de hoge spanning van de bus. Als deze twee componenten beschadigd raken, werkt de frequentieomvormer niet goed.
Voor snel parkeren is een remweerstand nodig, en voor onmiddellijke acceleratie is dat ook nodig.
De reden waarom de busspanning van de frequentieomvormer stijgt, is vaak dat de frequentieomvormer de motor in een elektronische remtoestand laat werken, waardoor de IGBT een bepaalde geleidingssequentie kan doorlopen. Hierbij wordt gebruikgemaakt van de grote inductantiestroom van de motor, die niet plotseling kan veranderen, en wordt direct een hoge spanning gegenereerd om de buscondensator op te laden. Op dit moment wordt de motor snel afgeremd. Als de remweerstand de energie van de bus op dit moment niet tijdig verbruikt, zal de busspanning blijven stijgen, wat een bedreiging vormt voor de veiligheid van de frequentieomvormer.
Als de belasting niet erg zwaar is en er geen behoefte is aan een snelle stop, is het gebruik van een remweerstand in deze situatie niet nodig. Zelfs als u een remweerstand installeert, wordt de drempelspanning van de remeenheid niet geactiveerd en treedt de remweerstand niet in werking.
Naast de noodzaak om de remweerstand en de remeenheid te verhogen voor snel remmen in situaties met zware belasting, moeten de remeenheid en de remweerstand, als ze voldoen aan de eisen van een zware belasting en een zeer snelle starttijd, ook op elkaar worden afgestemd voor het starten. In het verleden heb ik geprobeerd een frequentieomvormer te gebruiken om een speciale ponsmachine aan te drijven, en de acceleratietijd van de frequentieomvormer was ontworpen op 0,1 seconde. Op dat moment, bij het starten onder volle belasting, hoewel de belasting niet erg zwaar is, is de acceleratietijd te kort, waardoor er ernstige busspanningsfluctuaties kunnen optreden en overspanning of overstroom. Later werden een externe remeenheid en remweerstand toegevoegd, en de frequentieomvormer kan normaal werken. Uit analyse blijkt dat dit komt doordat de opstarttijd te kort is en de spanning van de buscondensator onmiddellijk leegloopt. De gelijkrichter laadt onmiddellijk een grote stroom, waardoor de busspanning plotseling stijgt. Dit resulteert in ernstige spanningsfluctuaties op de bus, die in een oogwenk de 700 volt kunnen overschrijden. Door het toevoegen van een remweerstand kan deze fluctuerende hoogspanning tijdig worden geëlimineerd, zodat de frequentieomvormer normaal kan functioneren.
Er is ook een bijzondere situatie bij vectorregeling, waarbij de koppel- en toerentalrichting van de motor tegengesteld zijn, of wanneer deze op nul toeren draait met een koppelafgifte van 100%. Bijvoorbeeld wanneer een kraan een zwaar voorwerp laat vallen en midden in de lucht stopt, of tijdens het terugwikkelen, is koppelregeling vereist. De motor moet in de generatorstand werken en de continue stroom wordt teruggeladen in de buscondensator. Via de remweerstand kan deze energie tijdig worden verbruikt om de balans en stabiliteit van de busspanning te behouden.
Veel kleine frequentieregelaars, bijvoorbeeld die van 3,7 kW, hebben vaak ingebouwde remeenheden en remweerstanden. Dit is waarschijnlijk bedoeld om de buscondensator te verkleinen. Laagvermogenweerstanden en remeenheden zijn echter niet zo duur.