Dobavitelj zavorne enote s frekvenčnim pretvornikom vas opominja, da se v pogonskem sistemu, ki ga sestavljajo električno omrežje, frekvenčni pretvornik, motor in breme, energija lahko prenaša v obe smeri. Ko motor deluje kot elektromotor, se električna energija prenaša iz omrežja v motor prek frekvenčnega pretvornika, kjer se pretvori v mehansko energijo za pogon bremena, zato ima breme kinetično ali potencialno energijo. Ko breme sprosti to energijo, da spremeni stanje gibanja, breme poganja motor in preide v generatorski način delovanja, kjer pretvori mehansko energijo v električno energijo in jo dovaja nazaj v sprednji frekvenčni pretvornik. Te povratne energije se imenujejo regenerativne zavorne energije in se lahko dovajajo nazaj v omrežje prek frekvenčnega pretvornika ali pa se porabijo v zavornih uporih na enosmernem vodilu frekvenčnega pretvornika (zaviranje s porabo energije). Obstajajo štiri pogosto uporabljene metode zaviranja za frekvenčne pretvornike.
1. Poraba energije pri zaviranju
Metoda zaviranja s porabo energije uporablja prekinjalnik in zavorni upor ter izkorišča zavorni upor, vgrajen v enosmerni tok, za absorpcijo regenerativne električne energije motorja, s čimer doseže hitro zaviranje frekvenčnega pretvornika.
Prednosti zaviranja s porabo energije:
Preprosta konstrukcija, brez onesnaževanja električnega omrežja (v primerjavi z regulacijo z povratno zanko) in nizki stroški;
Slabosti zaviranja s porabo energije:
Delovna učinkovitost je nizka, zlasti med pogostim zaviranjem, ki porabi veliko energije in poveča kapaciteto zavornega upora.
2. Zaviranje z povratno zanko
Metoda zaviranja z povratno zanko uporablja aktivno invertersko tehnologijo za pretvorbo regenerirane električne energije v izmenični tok iste frekvence in faze kot električno omrežje ter njeno vračanje v električno omrežje, s čimer se doseže zaviranje.
Zavorna enota z zavorno povratno zanko in specifično energijo pretvornika
Za dosego zaviranja z energijsko povratno zanko so potrebni pogoji, kot so regulacija napetosti pri isti frekvenci in fazi, regulacija toka z povratno zanko itd.
Prednosti zaviranja z povratno zanko:
Lahko deluje v štirih kvadrantih, povratna informacija električne energije pa izboljša učinkovitost sistema;
Slabosti zaviranja z povratno zanko:
To metodo zaviranja z povratno zanko je mogoče uporabiti le pri stabilni omrežni napetosti, ki ni nagnjena k napakam (z nihanji omrežne napetosti, ki ne presegajo 10 %). Med zaviranjem za proizvodnjo električne energije lahko, če je čas napake napetosti v omrežju daljši od 2 ms, pride do komutacijske napake in poškodb komponent.
Drugič, med povratno zanko pride do harmoničnega onesnaženja električnega omrežja;
Trije mehanizmi so zapleteni in dragi.
3. Zaviranje z enosmernim tokom
Definicija enosmernega zaviranja:
Zaviranje z enosmernim tokom se običajno nanaša na situacijo, ko se izhodna frekvenca frekvenčnega pretvornika približa ničli in se hitrost motorja zmanjša na določeno vrednost. Frekvenčni pretvornik se nato preklopi na enosmerni tok, ki v statorsko navitje asinhronega motorja uvaja enosmerni tok, kar tvori statično magnetno polje. V tem času motor porablja energijo pri zaviranju, saj vrti rotor, da prekine statično magnetno polje in ustvari zavorni navor, zaradi česar se motor hitro ustavi.
Uporablja se lahko v situacijah, ko je potrebno natančno parkiranje ali ko se zavorni motor zaradi zunanjih dejavnikov pred zagonom neenakomerno vrti.
Elementi enosmernega zaviranja:
Vrednost napetosti enosmernega zaviranja je v bistvu nastavitev zavornega navora. Očitno je, da večja kot je vztrajnost pogonskega sistema, višja mora biti vrednost napetosti enosmernega zaviranja. Na splošno je nazivna izhodna napetost frekvenčnega pretvornika z enosmerno napetostjo okoli 15–20 % približno 60–80 V, nekateri pa uporabljajo odstotek zavornega toka;
Čas zaviranja z enosmernim tokom se nanaša na čas, potreben za dovajanje enosmernega toka v navitje statorja, ki bi moral biti nekoliko daljši od dejanskega potrebnega časa izpada;
Začetna frekvenca zaviranja z enosmernim tokom, ko delovna frekvenca pretvornika do določene mere pade, začne preklopiti iz zaviranja s porabo energije na zaviranje z enosmernim tokom, kar je povezano z zahtevami obremenitve glede časa zaviranja. Če ni strogih zahtev, je treba začetno frekvenco zaviranja z enosmernim tokom nastaviti čim manjšo;
4. Zaviranje s skupno povratno zanko enosmernega tokokroga
Načelo metode zaviranja z deljenim enosmernim vodilom s povratno zanko je, da se regenerativna energija motorja A dovaja nazaj v skupno enosmerno vodilo, nato pa regenerativno energijo porabi motor B;
Metodo zaviranja z povratno zanko z enosmernim vodilom lahko razdelimo na dve vrsti: zaviranje z povratno zanko z uravnoteženim enosmernim vodilom in zaviranje z povratno zanko z enosmernim vodilom;