V pohonném systému, který se skládá z elektrické sítě, frekvenčního měniče, motoru a zátěže, může být energie přenášena obousměrně. Když je motor v režimu elektromotoru, elektrická energie se přenáší ze sítě do motoru přes frekvenční měnič, kde se přeměňuje na mechanickou energii pro pohon zátěže, a zátěž má proto kinetickou neboli potenciální energii. Když zátěž tuto energii uvolní, aby změnila stav pohybu, motor je poháněn zátěží a přejde do generátorového režimu, kde přeměňuje mechanickou energii na elektrickou a přivádí ji zpět do vstupního frekvenčního měniče. Tyto zpětnovazební energie se nazývají rekuperační brzdné energie a mohou být přiváděny zpět do sítě přes frekvenční měnič nebo spotřebovávány v brzdných odporech na stejnosměrné sběrnici frekvenčního měniče (brzdění spotřebou energie). Existují čtyři běžné metody brzdění pro frekvenční měniče.
1. Spotřeba energie při brzdění
Metoda brzdění s využitím energie využívá střídač a brzdný rezistor a brzdný rezistor zapojený do stejnosměrného obvodu k absorpci regenerativní elektrické energie motoru, čímž se dosahuje rychlého brzdění frekvenčního měniče.
Výhody brzdění s ohledem na spotřebu energie:
Jednoduchá konstrukce, žádné znečištění elektrické sítě (ve srovnání se zpětnovazebním řízením) a nízké náklady;
Nevýhody brzdění spotřebou energie
Provozní účinnost je nízká, zejména při častém brzdění, které spotřebovává velké množství energie a zvyšuje kapacitu brzdného odporu.
2. Zpětnovazební brzdění
Metoda zpětnovazebního brzdění využívá technologii aktivního invertoru k přeměně regenerované elektrické energie na střídavý proud stejné frekvence a fáze jako elektrická síť a jeho návratu do elektrické sítě, čímž se dosáhne brzdění.
Brzdná jednotka se zpětnou vazbou energie specifickou pro měnič
Pro dosažení brzdění s energetickou zpětnou vazbou jsou nutné podmínky, jako je regulace napětí na stejné frekvenci a fázi, regulace proudu se zpětnou vazbou atd.
Výhody zpětnovazebního brzdění
Může pracovat ve čtyřech kvadrantech a zpětná vazba elektrické energie zlepšuje účinnost systému;
Nevýhody zpětnovazebního brzdění
1. Tuto metodu zpětnovazebního brzdění lze použít pouze za stabilního síťového napětí, které není náchylné k poruchám (s kolísáním síťového napětí nepřesahujícím 10 %). Protože během brzdění generátoru energie, pokud je doba poruchy napětí v elektrické síti delší než 2 ms, může dojít k selhání komutace a poškození součástí.
2. Harmonické znečištění elektrické sítě během zpětné vazby;
3. Složité ovládání a vysoké náklady.
3. Stejnosměrné brzdění
Definice stejnosměrného brzdění:
Brzdění stejnosměrným proudem se obecně vztahuje na situaci, kdy se výstupní frekvence frekvenčního měniče blíží nule a otáčky motoru klesnou na určitou hodnotu. Frekvenční měnič se změní tak, že do statorového vinutí asynchronního motoru přivede stejnosměrný proud, čímž vytvoří statické magnetické pole. V tomto okamžiku je motor v brzdném stavu spotřebovávající energii, otáčí rotorem, čímž odstraňuje statické magnetické pole a vytváří brzdný moment, což způsobuje rychlé zastavení motoru.
Lze jej použít v situacích, kdy je vyžadováno přesné parkování nebo když se brzdový motor před rozjezdem otáčí nerovnoměrně v důsledku vnějších faktorů.
Prvky stejnosměrného brzdění:
Hodnota stejnosměrného brzdného napětí je v podstatě nastavením brzdného momentu. Je zřejmé, že čím větší je setrvačnost pohonného systému, tím vyšší by měla být hodnota stejnosměrného brzdného napětí. Obecně platí, že jmenovité výstupní napětí frekvenčního měniče se stejnosměrným napětím okolo 15–20 % je asi 60–80 V a některé používají procento brzdného proudu;
Doba stejnosměrného brzdění se vztahuje k době potřebné k přivedení stejnosměrného proudu do vinutí statoru, která by měla být o něco delší než skutečně požadovaná doba prostoje;
Počáteční frekvence stejnosměrného brzdění, když provozní frekvence měniče klesne do určité míry, se začne přepínat z brzdění spotřebou energie na stejnosměrné brzdění, což souvisí s požadavky zátěže na dobu brzdění. Pokud neexistují žádné přísné požadavky, měla by být počáteční frekvence stejnosměrného brzdění nastavena na co nejnižší možnou hodnotu.
4. Sdílené brzdění se zpětnou vazbou stejnosměrné sběrnice
Princip metody zpětnovazebního brzdění se sdílenou stejnosměrnou sběrnicí spočívá v tom, že regenerativní energie motoru A je přiváděna zpět do společné stejnosměrné sběrnice a poté je regenerativní energie spotřebovávána motorem B;
Metodu zpětnovazebního brzdění se sdílenou stejnosměrnou sběrnicí lze rozdělit na dva typy: zpětnovazební brzdění se sdílenou stejnosměrnou sběrnicí a zpětnovazební brzdění se sdíleným stejnosměrným obvodem sběrnice