Frekans dönüştürücü destek ekipmanı tedarikçisi, frekans dönüştürücü hız kontrol sisteminde, hızı düşürmenin temel yönteminin verilen frekansı kademeli olarak azaltmak olduğunu hatırlatır. Sürükleme sisteminin ataleti büyük olduğunda, motor hızındaki düşüş senkron motor hızındaki düşüşe ayak uyduramaz; yani motorun gerçek hızı senkron hızından daha yüksektir. Bu durumda, motorun rotor sargısı tarafından kesilen manyetik alan çizgilerinin yönü, motorun sabit hızlı çalışmasının tam tersidir. Rotor sargısının indüklenen elektromotor kuvveti ve akımının yönü de motor dönüş yönünün tersidir ve motor negatif tork üretir. Bu durumda, motor aslında bir jeneratördür ve sistem rejeneratif frenleme durumundadır. Sürükleme sisteminin kinetik enerjisi, frekans dönüştürücünün DC barasına geri beslenir ve DC bara voltajının sürekli yükselmesine ve hatta tehlikeli bir seviyeye (örneğin frekans dönüştürücünün hasar görmesi) ulaşmasına neden olur.
1、 Fren ünitesine genel bakış
"Frekans konvertörü özgül enerji tüketim frenleme ünitesi" veya "frekans konvertörü özgül enerji geri besleme ünitesi" olarak da bilinen fren ünitesi, esas olarak ağır mekanik yüklerin ve çok hızlı frenleme hızı gereksinimlerinin olduğu durumları kontrol etmek için kullanılır. Motor tarafından fren direnci aracılığıyla üretilen rejenerasyon elektrik enerjisini tüketir veya rejenerasyon elektrik enerjisini güç kaynağına geri besler.
2、 Frenleme ünitesinin işlevi
Elektrik motoru aniden durduğunda, frekans dönüştürücüye geri besleme enerjisi gönderir ve bu da DC bara voltajının yükselmesine ve hatta IGBT'nin hasar görmesine neden olur. Bu nedenle, frekans dönüştürücüyü korumak için bu enerjiyi tüketen bir frenleme ünitesine ihtiyaç vardır.
3、Frekans dönüştürücünün frenleme yöntemi
1. Güç freni.
DC devresinde ayarlanan fren direnci ile motorun rejeneratif enerjisinin absorbe edilmesi yöntemidir.
2. Geri beslemeli frenleme.
Esas olarak akım tipi frekans konvertörleri veya doğrultma bölümüne yerleştirilen invertörlü gerilim tipi frekans konvertörleri hedef alınarak, motorun rejeneratif enerjisi AC güç şebekesine geri beslenir.
3. Paylaşımlı DC baralı çoklu inverter sürücü.
Motor A'nın rejeneratif enerjisi ortak DC barasına geri beslenir ve ardından motor B tarafından tüketilir. Paylaşımlı DC baralı çoklu invertörlü sürücüler iki türe ayrılabilir: paylaşımlı DC dengeli bara ve paylaşımlı DC devre barası. Paylaşımlı DC dengeli bara yöntemi, DC devre barasına bağlantı için bağlantı modüllerinin kullanılmasıdır. Bağlantı modülü, özel durumlara göre ayrı ayrı tasarlanması gereken reaktörleri, sigortaları ve kontaktörleri içerir. Her frekans dönüştürücünün göreceli bağımsızlığı vardır ve gerektiğinde DC barasına bağlanabilir veya bağlantısı kesilebilir. Paylaşımlı DC devre bara yöntemi ise yalnızca invertör parçasını ortak bir DC barasına bağlamaktır.
4. DC frenleme.
Frekans dönüştürücü motorun statoruna doğru akım uyguladığında, asenkron motor enerji tüketim frenlemesi durumuna geçer. Bu durumda, frekans dönüştürücünün çıkış frekansı sıfırdır ve motorun stator manyetik alanı artık dönmez. Dönen rotor bu statik manyetik alanı keserek frenleme torku üretir. Dönen sistemde depolanan kinetik enerji elektrik enerjisine dönüştürülür ve elektrik motorunun rotor devresinde tüketilir.
4、 Frenleme direncinin işlevi
Çalışma frekansının düşürülmesi sürecinde, elektrik motoru rejeneratif frenleme durumunda olacak ve tahrik sisteminin kinetik enerjisi DC devresine geri beslenerek DC voltajı UD'nin sürekli yükselmesine, hatta tehlikeli bir seviyeye ulaşmasına neden olacaktır. Bu nedenle, UD'yi izin verilen aralıkta tutmak için DC devresine rejenerasyon yoluyla iletilen enerjinin tüketilmesi gerekir. Bu enerjiyi tüketmek için fren direnci kullanılır.
Her frekans konvertörünün bir frenleme ünitesi vardır (düşük güç frenleme direnci, yüksek güç yüksek güç transistörü GTR ve onun sürücü devresidir), düşük güç dahilidir ve yüksek güç haricidir.
5、 Frenleme ünitesi ve fren direncinin frenleme işlemi
1. Elektrik motoru harici bir kuvvet altında yavaşladığında, jeneratör modunda çalışarak rejeneratif enerji üretir. Ürettiği üç fazlı AC elektromotor kuvveti, frekans dönüştürücünün invertör bölümündeki altı adet serbest diyottan oluşan üç fazlı tam kontrollü bir köprü ile doğrultulur ve bu köprü, frekans dönüştürücü içindeki DC bara voltajını sürekli olarak artırır.
2. DC gerilimi belirli bir gerilim değerine (frenleme ünitesinin başlangıç gerilimi) ulaştığında, frenleme ünitesinin güç şalteri borusu açılır ve frenleme direnci üzerinden akım geçer.
3. Frenleme direnci ısıyı serbest bırakır, rejeneratif enerjiyi emer, motor hızını düşürür ve frekans dönüştürücünün DC bara voltajını düşürür.
4. DC bara voltajı belirli bir voltaja (fren ünitesi durdurma voltajı) düştüğünde, fren ünitesinin güç transistörü kapanır. Bu sırada dirençten fren akımı geçmez ve fren direnci doğal olarak ısıyı dağıtarak kendi sıcaklığını düşürür.
5. DC bara gerilimi tekrar yükselerek frenleme ünitesini aktif hale getirdiğinde, frenleme ünitesi yukarıdaki işlemi tekrarlayarak bara gerilimini dengeleyecek ve sistemin normal çalışmasını sağlayacaktır.