Taajuusmuuttajan jarrutusyksikön toimittaja muistuttaa, että taajuusmuuttaja on varustettu dynaamisella vastuksella, jonka tarkoituksena on pääasiassa kuluttaa osa tasavirtaväylän kondensaattorin energiasta jarrutusvastuksen kautta kondensaattorin liiallisen jännitteen välttämiseksi. Teoriassa, jos kondensaattori varastoi paljon energiaa, sitä voidaan käyttää sen vapauttamiseen moottorin käyttämiseen ja energian hukkaan heittämisen välttämiseksi. Kondensaattorin kapasiteetti on kuitenkin rajallinen, ja myös sen kestojännite on rajallinen. Kun väyläkondensaattorin jännite saavuttaa tietyn tason, se voi vahingoittaa kondensaattoria ja jotkut voivat jopa vahingoittaa IGBT:tä. Siksi on tarpeen vapauttaa sähkö jarrutusvastuksen kautta ajoissa. Tämä purkaminen on ajanhukkaa ja väistämätön ratkaisu.
Väyläkondensaattori on puskurivyöhyke, joka voi pitää sisällään rajoitetusti energiaa
Kun kaikki kolmivaiheinen vaihtovirta on tasasuunnattu ja kytketty kondensaattoreihin, väylän normaalijännite täyden kuormituksen aikana on noin 1,35 kertaa 380 * 1,35 = 513 volttia. Tämä jännite vaihtelee luonnollisesti reaaliajassa, mutta minimi ei saa olla alle 480 volttia, muuten se laukaisee alijännitehälytyksen. Väyläkondensaattorit koostuvat yleensä kahdesta sarjaan kytketystä 450 V:n elektrolyyttikondensaattorista, joiden teoreettinen kestojännite on 900 V. Jos väyläjännite ylittää tämän arvon, kondensaattori räjähtää suoraan, joten väyläjännite ei voi saavuttaa näin korkeaa 900 V:n jännitettä millään tavalla.
Itse asiassa kolmivaiheisen 380 voltin tulojännitteellä varustetun IGBT-transistorin kestävyysjännite on 1200 volttia, mikä usein edellyttää toimintaa 800 voltin sisällä. Ottaen huomioon, että jos jännite kasvaa, syntyy inertiaongelma, eli jos jarruvastus kytketään välittömästi päälle, väyläjännite ei laske nopeasti. Siksi monet taajuusmuuttajat on suunniteltu siten, että ne alkavat toimia noin 700 voltin jännitteellä jarruyksikön kautta väyläjännitteen alentamiseksi ja lisälatauksen välttämiseksi.
Jarruvastusten suunnittelun ydin on siis ottaa huomioon kondensaattoreiden ja IGBT-moduulien jännitevastus, jotta vältetään näiden kahden tärkeän komponentin vaurioituminen väylän korkean jännitteen vuoksi. Jos nämä kaksi komponenttityyppiä vaurioituvat, taajuusmuuttaja ei toimi kunnolla.
Nopea pysäköinti vaatii jarruvastuksen, ja myös välitön kiihtyvyys vaatii sitä
Taajuusmuuttajan väyläjännitteen nousun syynä on usein se, että taajuusmuuttaja saa moottorin toimimaan elektronisessa jarrutustilassa, jolloin IGBT kulkee tietyn johtavuussekvenssin läpi. Tämä hyödyntää moottorin suurta induktanssivirtaa, joka ei voi muuttua äkillisesti, ja tuottaa välittömästi korkean jännitteen väyläkondensaattorin lataamiseksi. Tällöin moottori hidastuu nopeasti. Jos jarruvastus ei kuluta väylän energiaa ajoissa, väyläjännite jatkaa nousuaan, mikä uhkaa taajuusmuuttajan turvallisuutta.
Jos kuorma ei ole kovin raskas eikä nopeaa pysäytystä tarvita, jarruvastusta ei tässä tilanteessa tarvita. Vaikka jarruvastus asennettaisiin, jarruyksikön toimintakynnysjännite ei laukea eikä jarruvastus käynnisty.
Sen lisäksi, että jarruvastusta ja jarruyksikköä on lisättävä nopeaa jarrutusta varten raskaan kuormituksen hidastuvuustilanteissa, itse asiassa, jos se täyttää raskaan kuormituksen ja erittäin nopean käynnistysajan vaatimukset, jarruyksikkö ja jarruvastus on myös koordinoitava käynnistystä varten. Aiemmin yritin käyttää taajuusmuuttajaa erityisen lävistyspuristimen ohjaamiseen, ja taajuusmuuttajan kiihtyvyysajaksi oli suunniteltu 0,1 sekuntia. Tällä hetkellä täydellä kuormalla käynnistettäessä, vaikka kuorma ei ole kovin suuri, kiihtyvyysajan ollessa liian lyhyt väyläjännitevaihtelu on erittäin voimakasta ja voi esiintyä ylijännite- tai ylivirtatilanteita. Myöhemmin lisättiin ulkoinen jarruyksikkö ja jarruvastus, ja taajuusmuuttaja voi toimia normaalisti. Analyysin mukaan tämä johtuu liian lyhyestä käynnistysajasta ja väyläkondensaattorin jännite tyhjenee välittömästi. Tasasuuntaaja lataa välittömästi suuren virran, jolloin väyläjännite nousee äkillisesti. Tämä johtaa voimakkaisiin jännitevaihteluihin väylässä, jotka voivat ylittää 700 volttia hetkessä. Jarrutusvastuksen lisäämisen avulla tämä vaihteleva korkea jännite voidaan poistaa nopeasti, jolloin taajuusmuuttaja voi toimia normaalisti.
Vektorisäädössä on myös erityistilanne, jossa moottorin vääntömomentin ja nopeuden suunnat ovat vastakkaiset tai kun moottori toimii nollanopeudella ja vääntömomentti on 100 %. Esimerkiksi kun nosturi pudottaa raskaan esineen ja pysähtyy ilmaan tai kun moottoria kelataan uudelleen, vääntömomentin säätöä tarvitaan. Moottorin on toimittava generaattoritilassa, ja jatkuva virta latautuu takaisin väyläkondensaattoriin. Jarrutusvastuksen kautta tätä energiaa voidaan kuluttaa oikea-aikaisesti väyläjännitteen tasapainon ja vakauden ylläpitämiseksi.
Monissa pienissä taajuusmuuttajissa, kuten 3,7 kW:n malleissa, on usein sisäänrakennetut jarruyksiköt ja jarruvastukset, luultavasti väyläkondensaattorin pienentämisen vuoksi, kun taas pienitehoiset vastukset ja jarruyksiköt eivät ole niin kalliita.