Furnizorul unității de frânare cu convertor de frecvență vă reamintește că, în sistemul de control al vitezei cu conversie de frecvență, metoda de bază de reducere a vitezei este reducerea treptată a frecvenței date. Atunci când inerția sistemului de frânare este mare, scăderea vitezei motorului nu va ține pasul cu scăderea vitezei motorului sincron, adică viteza reală a motorului este mai mare decât viteza sa sincronă. În acest moment, direcția liniilor de câmp magnetic tăiate de înfășurarea rotorului motorului este exact opusă celei funcționării la viteză constantă a motorului. Direcția forței electromotoare induse și a curentului înfășurării rotorului sunt, de asemenea, opusă celei a direcției de rotație a motorului, iar motorul va produce un cuplu negativ. În acest moment, motorul este de fapt un generator, iar sistemul se află într-o stare de frânare regenerativă. Energia cinetică a sistemului de frânare este returnată către magistrala de curent continuu a convertorului de frecvență, determinând creșterea continuă a tensiunii magistralei de curent continuu și chiar atingerea unui nivel periculos (cum ar fi deteriorarea convertorului de frecvență).
Principiul de funcționare al unității de frânare
Unitatea de frânare este formată dintr-un tranzistor GTR de mare putere și circuitul său de acționare. Funcția sa este de a adăuga o componentă de frânare externă pentru a accelera consumul de energie electrică regenerată atunci când condensatorul de legătură pentru curentul de descărcare nu o poate stoca în intervalul de tensiune specificat sau rezistența de frânare internă nu o poate consuma la timp, rezultând o supratensiune în partea de curent continuu.
În anumite aplicații, este necesară o decelerare rapidă. Conform principiului motoarelor asincrone, cu cât alunecarea este mai mare, cu atât cuplul este mai mare. În mod similar, cuplul de frânare va crește odată cu creșterea ratei de decelerare, scurtând considerabil timpul de decelerare al sistemului, accelerând feedback-ul energetic și determinând creșterea rapidă a tensiunii magistralei de curent continuu. Prin urmare, energia de feedback trebuie consumată rapid pentru a menține tensiunea magistralei de curent continuu sub un anumit interval de siguranță. Funcția principală a sistemului unității de frânare este de a disipa rapid energia (care este convertită în energie termică de către rezistența de frânare). Aceasta compensează eficient dezavantajele vitezei lente de frânare și ale cuplului de frânare mic (≤ 20% din cuplul nominal) ale convertoarelor de frecvență obișnuite și este foarte potrivită pentru situațiile în care este necesară frânarea rapidă, dar frecvența este scăzută.
Datorită funcționării pe termen scurt a unității de frânare, ceea ce înseamnă că timpul de conectare este foarte scurt de fiecare dată, creșterea temperaturii în timpul perioadei de conectare este departe de a fi stabilă; Intervalul de timp după fiecare conectare este mai lung, timp în care temperatura este suficientă pentru a scădea la același nivel cu temperatura ambiantă. Prin urmare, puterea nominală a rezistenței de frânare va fi redusă considerabil, iar prețul va scădea și el în mod corespunzător; În plus, datorită faptului că există un singur IGBT cu un timp de frânare de nivel ms, indicatorii de performanță tranzitorie pentru pornirea și oprirea tranzistorului de putere trebuie să fie mici, iar timpul de oprire trebuie să fie cât mai scurt posibil pentru a reduce tensiunea impulsului de oprire și a proteja tranzistorul de putere; Mecanismul de control este relativ simplu și ușor de implementat. Datorită avantajelor de mai sus, este utilizat pe scară largă în sarcini potențiale de energie, cum ar fi macaralele, și în situații în care este necesară frânarea rapidă, dar pentru lucrări pe termen scurt.
Funcția unității de frânare
1. Când motorul electric decelerează sub acțiunea unei forțe externe, acesta funcționează într-o stare de generare, producând energie regenerativă. Forța electromotoare trifazată de curent alternativ generată de acesta este rectificată de o punte trifazată complet controlată, compusă din șase unități de feedback energetic specifice invertorului și diode cu roată liberă în secțiunea invertorului, care crește continuu tensiunea magistralei de curent continuu din interiorul invertorului.
2. Când tensiunea continuă atinge o anumită tensiune (tensiunea de pornire a unității de frânare), tubul comutatorului de alimentare al unității de frânare se deschide și curentul curge prin rezistența de frânare.
3. Rezistența de frânare eliberează căldură, absoarbe energia regenerativă, reduce viteza motorului și scade tensiunea magistralei de curent continuu a convertorului de frecvență.
4. Când tensiunea magistralei de curent continuu scade la o anumită tensiune (tensiunea de oprire a unității de frânare), tranzistorul de putere al unității de frânare se oprește. În acest moment, nu circulă curent de frânare prin rezistor, iar rezistorul de frânare disipă în mod natural căldura, reducându-și propria temperatură.
5. Când tensiunea magistralei de curent continuu crește din nou pentru a activa unitatea de frânare, unitatea de frânare va repeta procesul de mai sus pentru a echilibra tensiunea magistralei și a asigura funcționarea normală a sistemului.