يذكرك موردو أجهزة ردود الفعل للطاقة لمحولات التردد أنه مع توسع مجالات تطبيق محول التردد، أصبحت طرق الكبح لمحولات التردد أيضًا متنوعة:
1. نوع استهلاك الطاقة
تتضمن هذه الطريقة توصيل مقاومة كبح على التوازي في دائرة التيار المستمر لمحول التردد، والتحكم في تشغيل/إيقاف ترانزستور الطاقة من خلال استشعار جهد ناقل التيار المستمر. عندما يرتفع جهد ناقل التيار المستمر إلى حوالي 700 فولت، يُوصل ترانزستور الطاقة، ويمرر الطاقة المتجددة إلى المقاومة ويستهلكها على شكل طاقة حرارية، مما يمنع ارتفاع جهد التيار المستمر. ونظرًا لعدم قدرته على الاستفادة من الطاقة المتجددة، فإنه ينتمي إلى نوع استهلاك الطاقة. وكنوع استهلاك للطاقة، يختلف عن فرملة التيار المستمر في أنه يستهلك طاقة على مقاومة الكبح خارج المحرك، وبالتالي لن يسخن المحرك بشكل زائد وسيعمل بشكل أكثر تواترًا.
2. نوع امتصاص ناقل التيار المستمر المتوازي
مناسب لأنظمة الدفع متعددة المحركات (مثل آلات التمدد)، حيث يتطلب كل محرك محول تردد، وتشترك محولات التردد المتعددة في محول جانبي للشبكة، وجميع العاكسات متصلة بالتوازي مع ناقل تيار مستمر مشترك. في هذا النظام، غالبًا ما يعمل محرك واحد أو عدة محركات بشكل طبيعي في حالة الكبح. يتم سحب المحرك في حالة الكبح بواسطة محركات أخرى لتوليد طاقة متجددة، والتي يمتصها المحرك في الحالة الكهربائية عبر ناقل تيار مستمر متوازي. إذا لم يتم امتصاصها بالكامل، فسيتم استهلاكها من خلال مقاومة كبح مشتركة. يتم امتصاص الطاقة المتجددة هنا جزئيًا واستخدامها، ولكن لا يتم إرجاعها إلى شبكة الكهرباء.
3. نوع ردود الفعل للطاقة
محول الطاقة العاكس الشبكي ذو التغذية الراجعة للطاقة قابل للانعكاس. عند توليد الطاقة المتجددة، يُعيد المحول القابل للانعكاس الطاقة المتجددة إلى الشبكة، مما يسمح باستغلالها بالكامل. لكن هذه الطريقة تتطلب استقرارًا عاليًا لمصدر الطاقة، وعند انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، يحدث انعكاس وانقلاب.
يمكن استخدام الكبح المتجدد في جميع الآلات الكهربائية، وحاليًا، تعتمد الآلات الكهربائية بشكل رئيسي على الدوران، مثل المحركات الكهربائية. لذلك، يُستخدم الكبح المتجدد بشكل شائع في أنظمة الدفع الكهربائي.
غرض الكبح المتجدد
تحويل الطاقة الحركية الناتجة عن الدوران القصور الذاتي غير المفيد أو غير الضروري أو الضار للآلات الكهربائية إلى طاقة كهربائية وإعادتها إلى شبكة الطاقة، مع توليد عزم الكبح لإيقاف الدوران القصور الذاتي غير المفيد للآلات الكهربائية بسرعة. الآلات الكهربائية هي جهاز يحتوي على أجزاء متحركة يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، والمعروفة باسم الحركة الدورانية، مثل المحرك الكهربائي. وتتحقق عملية التحويل هذه عادةً عن طريق نقل وتحويل الطاقة من خلال التغيرات في طاقة المجال الكهرومغناطيسي. من منظور ميكانيكي أكثر بديهية، فهو تغيير في حجم المجال المغناطيسي. يتم تشغيل المحرك الكهربائي، مما يؤدي إلى توليد تيار وبناء مجال مغناطيسي. يولد التيار المتردد مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا، وعندما يتم ترتيب اللفات بزاوية معينة في الفضاء المادي، سيتم توليد مجال مغناطيسي دوار دائري. الحركة نسبية، مما يعني أن المجال المغناطيسي يقطعه الموصل ضمن نطاقه المكاني. نتيجة لذلك، يتم إنشاء قوة دافعة كهربائية مستحثة عند طرفي الموصل، والتي تشكل دائرة من خلال الموصل نفسه والمكونات المتصلة، مما يؤدي إلى توليد تيار وتشكيل موصل حامل للتيار. سيخضع هذا الموصل الحامل للتيار لقوة في المجال المغناطيسي الدوار، والتي تصبح في النهاية القوة في خرج عزم الدوران للمحرك. عند انقطاع التيار الكهربائي، يدور المحرك بالقصور الذاتي. في هذا الوقت، من خلال تبديل الدائرة، يتم توفير مصدر طاقة إثارة منخفض الطاقة نسبيًا للدوار، مما يولد مجالًا مغناطيسيًا. يقطع المجال المغناطيسي لف الجزء الثابت من خلال الدوران المادي للدوار، ثم يحفز الجزء الثابت قوة دافعة كهربائية. ترتبط هذه القوة الدافعة الكهربائية بشبكة الطاقة من خلال جهاز الطاقة، وهو التغذية الراجعة للطاقة. في الوقت نفسه، يتعرض الدوار لتباطؤ القوة، والذي يسمى الكبح. والمعروف بشكل جماعي باسم الكبح المتجدد.
في أي الحالات تكون المقاومة الكبحية مطلوبة؟
المبدأ العام هو أنه إذا كانت دائرة التيار المستمر عرضة للجهد الزائد بسبب الكبح المتجدد، فيجب تركيب مقاومة كبح لتحرير الشحنة الزائدة على مكثف الترشيح.
في العمل المحدد، من الضروري مراعاة المواقف التالية عند تكوين مقاومات الكبح:
(1) حالات التشغيل والكبح المتكررة؛
(2) في الحالات التي تتطلب الكبح السريع؛
(3) في المواقف التي يوجد فيها حمل طاقة كامنة (يمكن فهم حمل الطاقة الكامنة، "الموضع" على أنه الموضع والارتفاع)، مثل آلات الرفع.