Dobavitelj zavorne enote s frekvenčnim pretvornikom vas opominja, da je v sistemu za krmiljenje hitrosti s frekvenčno pretvorbo osnovna metoda zmanjševanja hitrosti postopno zmanjševanje dane frekvence. Ko je vztrajnost vlečnega sistema velika, zmanjšanje hitrosti motorja ne bo sledilo zmanjšanju sinhrone hitrosti motorja, kar pomeni, da je dejanska hitrost motorja višja od njegove sinhrone hitrosti. V tem času je smer linij magnetnega polja, ki jih prereže navitje rotorja motorja, ravno nasprotna smeri delovanja motorja s konstantno hitrostjo. Smer inducirane elektromotorne sile in toka navitja rotorja je prav tako nasprotna smeri vrtenja motorja in motor ustvarja negativni navor. V tem času je motor dejansko generator, sistem pa je v stanju regenerativnega zaviranja. Kinetična energija vlečnega sistema se vrne nazaj v enosmerni vodilo frekvenčnega pretvornika, zaradi česar napetost enosmernega vodila nenehno narašča in celo doseže nevarno raven (kot je poškodba frekvenčnega pretvornika).
Načelo delovanja zavorne enote
Zavorna enota je sestavljena iz visokozmogljivega tranzistorja GTR in njegovega pogonskega vezja. Njena funkcija je dodati zunanjo zavorno komponento za pospešitev porabe regenerirane električne energije, ko kondenzator za razelektritveni tok ne more shraniti napetosti znotraj določenega območja ali pa notranji zavorni upor ne more pravočasno porabiti energije, kar povzroči prenapetost v enosmernem delu.
V nekaterih aplikacijah je potrebno hitro zaviranje. V skladu z načelom asinhronih motorjev velja, da večji kot je zdrs, večji je navor. Podobno se bo zavorni navor povečeval z naraščajočo stopnjo zaviranja, kar bo močno skrajšalo čas zaviranja sistema, pospešilo povratno zanko energije in povzročilo hitro naraščanje napetosti enosmernega vodila. Zato je treba povratno energijo hitro porabiti, da se napetost enosmernega vodila ohrani pod določenim varnim območjem. Glavna funkcija sistema zavorne enote je hitro odvajanje energije (ki jo zavorni upor pretvori v toplotno energijo). Učinkovito kompenzira slabosti počasne zavorne hitrosti in majhnega zavornega navora (≤ 20 % nazivnega navora) običajnih frekvenčnih pretvornikov in je zelo primeren za situacije, ko je potrebno hitro zaviranje, vendar je frekvenca nizka.
Zaradi kratkotrajnega delovanja zavorne enote, kar pomeni, da je čas vklopa vsakič zelo kratek, dvig temperature med časom vklopa še zdaleč ni stabilen; časovni interval po vsakem vklopu je daljši, v katerem temperatura pade na enako raven kot temperatura okolice. Zato se bo nazivna moč zavornega upora močno zmanjšala, cena pa se bo ustrezno znižala; poleg tega morajo biti zaradi dejstva, da obstaja samo en IGBT z zavornim časom na ravni ms, kazalniki prehodnega delovanja za vklop in izklop močnostnega tranzistorja nizki, prav tako pa mora biti čas izklopa čim krajši, da se zmanjša napetost izklopnega impulza in zaščiti močnostni tranzistor; krmilni mehanizem je relativno preprost in enostaven za izvedbo. Zaradi zgoraj navedenih prednosti se pogosto uporablja pri potencialnih energijskih obremenitvah, kot so žerjavi, in v situacijah, kjer je potrebno hitro zaviranje, vendar za kratkotrajno delo.
Funkcija zavorne enote
1. Ko elektromotor zaradi zunanje sile zavira, deluje v generatorskem stanju in proizvaja regenerativno energijo. Trifazna izmenična elektromotorna sila, ki jo generira, se usmeri s trifaznim popolnoma krmiljenim mostom, sestavljenim iz šestih enot za povratno zanko z energijo, specifičnih za pretvornik, in prostotečnih diod v razsmernikovem delu pretvornika, ki nenehno povečuje napetost enosmernega vodila znotraj pretvornika.
2. Ko enosmerna napetost doseže določeno napetost (začetna napetost zavorne enote), se cev stikala za vklop zavorne enote odpre in tok steče skozi zavorni upor.
3. Zavorni upor sprošča toploto, absorbira regenerativno energijo, zmanjša hitrost motorja in zniža napetost enosmernega vodila frekvenčnega pretvornika.
4. Ko napetost enosmernega vodila pade na določeno napetost (napetost zaustavitve zavorne enote), se močnostni tranzistor zavorne enote izklopi. V tem času skozi upor ne teče zavorni tok in zavorni upor naravno odvaja toploto, s čimer se znižuje njegova lastna temperatura.
5. Ko napetost enosmernega vodila ponovno naraste, da se aktivira zavorna enota, bo zavorna enota ponovila zgornji postopek, da uravnoteži napetost vodila in zagotovi normalno delovanje sistema.