ในระบบขับเคลื่อนที่ประกอบด้วยกริดไฟฟ้า ตัวแปลงความถี่ มอเตอร์ และโหลด สามารถส่งพลังงานได้แบบสองทิศทาง เมื่อมอเตอร์อยู่ในโหมดการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งจากกริดไปยังมอเตอร์ผ่านตัวแปลงความถี่ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนโหลด โหลดจึงมีพลังงานจลน์หรือพลังงานศักย์ เมื่อโหลดปล่อยพลังงานนี้เพื่อเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ มอเตอร์จะถูกขับเคลื่อนโดยโหลดและเข้าสู่โหมดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าและป้อนกลับไปยังตัวแปลงความถี่ด้านหน้า พลังงานป้อนกลับเหล่านี้เรียกว่าพลังงานเบรกแบบฟื้นฟู ซึ่งสามารถป้อนกลับไปยังกริดผ่านตัวแปลงความถี่หรือถูกนำไปใช้ในตัวต้านทานเบรกบนบัส DC ของตัวแปลงความถี่ (การเบรกแบบใช้พลังงาน) มีวิธีการเบรกทั่วไปสี่วิธีสำหรับตัวแปลงความถี่
1、การเบรกที่ใช้พลังงาน
วิธีการเบรกแบบใช้พลังงานใช้ตัวสับและตัวต้านทานเบรก และใช้ชุดตัวต้านทานเบรกในวงจร DC เพื่อดูดซับพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่จากมอเตอร์ ทำให้เบรกตัวแปลงความถี่ได้รวดเร็ว
ข้อดีของการเบรกแบบประหยัดพลังงาน:
โครงสร้างเรียบง่าย ไม่มีมลภาวะต่อระบบไฟฟ้า (เมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมป้อนกลับ) และมีต้นทุนต่ำ
ข้อเสียของการเบรกแบบสิ้นเปลืองพลังงาน
ประสิทธิภาพการทำงานต่ำ โดยเฉพาะในระหว่างการเบรกบ่อยครั้ง ซึ่งจะใช้พลังงานจำนวนมากและเพิ่มความจุของตัวต้านทานเบรก
2、การเบรกแบบป้อนกลับ
วิธีการเบรกแบบป้อนกลับใช้เทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์แบบแอ็คทีฟเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่และเฟสเดียวกันกับระบบไฟฟ้าและส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้า จึงสามารถเบรกได้
หน่วยเบรกป้อนกลับพลังงานเฉพาะอินเวอร์เตอร์
ในการที่จะบรรลุการเบรกแบบป้อนกลับด้านพลังงาน จำเป็นต้องมีเงื่อนไข เช่น การควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่และเฟสเดียวกัน การควบคุมกระแสป้อนกลับ ฯลฯ
ข้อดีของการเบรกแบบป้อนกลับ
สามารถทำงานแบบ 4 ควอแดรนต์ และการป้อนกลับของพลังงานไฟฟ้าช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ
ข้อเสียของการเบรกแบบป้อนกลับ
1. วิธีการเบรกแบบป้อนกลับนี้ใช้ได้เฉพาะกับแรงดันไฟฟ้ากริดที่เสถียรและไม่เกิดความผิดพลาดได้ง่าย (โดยมีความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากริดไม่เกิน 10%) เนื่องจากในระหว่างการทำงานเบรกการผลิตไฟฟ้า หากเวลาที่เกิดความผิดพลาดของแรงดันไฟฟ้ากริดมากกว่า 2 มิลลิวินาที อาจเกิดความล้มเหลวในการสับเปลี่ยนและส่วนประกอบอาจเสียหายได้
2. มลพิษฮาร์มอนิกต่อระบบไฟฟ้าในระหว่างการป้อนกลับ
3. การควบคุมที่ซับซ้อนและต้นทุนสูง
3、การเบรกแบบ DC
คำจำกัดความของการเบรกแบบ DC:
โดยทั่วไปแล้ว การเบรกแบบ DC หมายถึงเมื่อความถี่เอาต์พุตของตัวแปลงความถี่เข้าใกล้ศูนย์ และความเร็วมอเตอร์ลดลงจนถึงค่าที่กำหนด ตัวแปลงความถี่จะเปลี่ยนทิศทางเพื่อนำกระแสตรงเข้าสู่ขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กสถิต ณ จุดนี้ มอเตอร์จะอยู่ในสถานะเบรกที่ใช้พลังงาน โดยหมุนโรเตอร์เพื่อตัดสนามแม่เหล็กสถิตและสร้างแรงบิดในการเบรก ทำให้มอเตอร์หยุดทำงานอย่างรวดเร็ว
สามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ที่ต้องจอดรถอย่างแม่นยำหรือเมื่อมอเตอร์เบรกหมุนไม่สม่ำเสมอเนื่องจากปัจจัยภายนอกก่อนจะสตาร์ท
องค์ประกอบของการเบรก DC:
ค่าแรงดันเบรก DC คือค่าพื้นฐานของการตั้งค่าแรงบิดในการเบรก เห็นได้ชัดว่ายิ่งระบบขับเคลื่อนมีแรงเฉื่อยมากเท่าใด ค่าแรงดันเบรก DC ก็ควรจะสูงขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไป แรงดันเอาต์พุตที่กำหนดของตัวแปลงความถี่ที่มีแรงดัน DC ประมาณ 15-20% จะอยู่ที่ประมาณ 60-80V และบางเครื่องก็ใช้ค่าเป็นเปอร์เซ็นต์ของกระแสเบรก
เวลาเบรก DC หมายถึงเวลาที่ใช้ในการจ่ายกระแสไฟ DC ไปยังขดลวดสเตเตอร์ ซึ่งควรจะนานกว่าเวลาหยุดทำงานที่จำเป็นจริงเล็กน้อย
ความถี่เริ่มต้นของการเบรก DC เมื่อความถี่การทำงานของอินเวอร์เตอร์ลดลงถึงระดับหนึ่ง จะเริ่มเปลี่ยนจากการเบรกแบบใช้พลังงานเป็นการเบรก DC ซึ่งสัมพันธ์กับข้อกำหนดของโหลดสำหรับเวลาเบรก หากไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวด ควรตั้งค่าความถี่เริ่มต้นของการเบรก DC ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
4. การเบรกแบบตอบรับบัส DC ร่วมกัน
หลักการของวิธีการเบรกแบบป้อนกลับของบัส DC ร่วมกันคือพลังงานที่สร้างใหม่ของมอเตอร์ A จะถูกป้อนกลับไปยังบัส DC ทั่วไป จากนั้นพลังงานที่สร้างใหม่ของมอเตอร์ B จะถูกใช้ไป
วิธีการเบรกข้อเสนอแนะบัส DC แบบแบ่งปันสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท: การเบรกข้อเสนอแนะบัส DC แบบสมดุลร่วมกันและการเบรกข้อเสนอแนะบัสวงจร DC แบบแบ่งปัน