Dodavatelé zařízení pro zpětnou vazbu energie pro frekvenční měniče připomínají, že s rozšířením oblastí použití frekvenčních měničů se diverzifikovaly i metody brzdění frekvenčních měničů:
1. Typ spotřebovávající energii
Tato metoda spočívá v paralelním zapojení brzdného rezistoru do stejnosměrného obvodu frekvenčního měniče a v řízení zapínání/vypínání výkonového tranzistoru detekcí napětí stejnosměrné sběrnice. Když napětí stejnosměrné sběrnice stoupne na přibližně 700 V, výkonový tranzistor vede proud, předává regenerovanou energii do rezistoru a spotřebovává ji ve formě tepelné energie, čímž zabraňuje nárůstu stejnosměrného napětí. Vzhledem k nemožnosti využití regenerované energie patří k typu brzdění spotřebovávajícím energii. Jako typ spotřebovávající energii se liší od stejnosměrného brzdění tím, že spotřebovává energii na brzdném rezistoru vně motoru, takže se motor nepřehřívá a může pracovat častěji.
2. Typ s paralelní absorpcí stejnosměrné sběrnice
Vhodné pro systémy s více motory (například protahovací stroje), ve kterých každý motor vyžaduje frekvenční měnič, více frekvenčních měničů sdílí jeden měnič na straně sítě a všechny střídače jsou zapojeny paralelně ke společné stejnosměrné sběrnici. V tomto systému často jeden nebo několik motorů pracuje normálně v brzdném stavu. Motor v brzdném stavu je tažen jinými motory, aby se generovala rekuperační energie, kterou pak motor v elektrickém stavu absorbuje prostřednictvím paralelní stejnosměrné sběrnice. Pokud ji nelze plně absorbovat, bude spotřebována prostřednictvím sdíleného brzdného rezistoru. Rekuperovaná energie je zde částečně absorbována a využita, ale není přiváděna zpět do elektrické sítě.
3. Typ energetické zpětné vazby
Měnič s energetickou zpětnou vazbou na straně sítě je reverzibilní. Když se generuje regenerativní energie, reverzibilní měnič ji vrací zpět do sítě, což umožňuje její plné využití. Tato metoda však vyžaduje vysokou stabilitu napájení a při náhlém výpadku proudu dojde k inverzi a převrácení.
Rekuperační brzdění lze použít ve všech elektrických strojích a v současnosti jsou elektrické stroje převážně rotační, jako jsou elektromotory. Proto se rekuperační brzdění běžně používá v elektrických pohonných systémech, zkráceně nazývaných elektrické pohonné systémy.
Účel rekuperačního brzdění
Přeměňte kinetickou energii generovanou zbytečnou, nepotřebnou nebo škodlivou setrvačnou rotací elektrických strojů na elektrickou energii a vraťte ji zpět do elektrické sítě, přičemž generujte brzdný moment, který rychle zastaví zbytečnou setrvačnou rotaci elektrických strojů. Elektrické stroje jsou zařízení s pohyblivými částmi, která přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii, běžně známou jako rotační pohyb, jako je elektromotor. Tohoto procesu přeměny se obvykle dosahuje přenosem a přeměnou energie prostřednictvím změn energie elektromagnetického pole. Z intuitivnějšího mechanického hlediska se jedná o změnu velikosti magnetického pole. Elektromotor je zapnutý, generuje proud a vytváří magnetické pole. Střídavý proud generuje střídavé magnetické pole a když jsou vinutí uspořádána v určitém úhlu ve fyzickém prostoru, generuje se kruhové rotující magnetické pole. Pohyb je relativní, což znamená, že magnetické pole je v jeho prostorovém rozsahu proříznuto vodičem. V důsledku toho se na obou koncích vodiče vytvoří indukovaná elektromotorická síla, která tvoří obvod skrze samotný vodič a spojující součásti, generuje proud a vytváří vodič s proudem. Tento vodič s proudem bude vystaven síle v rotujícím magnetickém poli, která se nakonec stane silou v točivém momentu motoru. Po přerušení napájení se motor otáčí setrvačností. V tomto okamžiku je prostřednictvím přepínání obvodů do rotoru dodáván relativně nízký budicí zdroj energie, který generuje magnetické pole. Magnetické pole fyzickou rotací rotoru přeruší vinutí statoru a stator poté indukuje elektromotorickou sílu. Tato elektromotorická síla je připojena k elektrické síti prostřednictvím napájecího zařízení, což je energetická zpětná vazba. Současně rotor zažívá silové zpomalení, které se nazývá brzdění. Souhrnně se označuje jako rekuperační brzdění.
Za jakých okolností je potřeba brzdný rezistor?
Obecný princip je, že pokud je stejnosměrný obvod náchylný k přepětí v důsledku rekuperačního brzdění, musí být instalován brzdný rezistor, který uvolní přebytečný náboj na filtračním kondenzátoru.
V konkrétní práci je nutné při konfiguraci brzdných odporů zvážit následující situace:
(1) Časté rozjezdy a brzdění;
(2) V situacích, kdy je nutné rychlé brzdění;
(3) V situacích, kde existuje potenciální energetické zatížení (potenciální energetické zatížení, „pozice“ lze chápat jako polohu a výšku), jako například u zdvihacích strojů.