la différence entre le « stationnement » et le « freinage » dans les convertisseurs de fréquence

Commentaires au fournisseur de l'unité : Le stationnement inertiel du convertisseur de fréquence est l'une des méthodes de stationnement du convertisseur de fréquence, et l'autre méthode est appelée stationnement par freinage.

Stationnement gratuit du convertisseur de fréquence

Le stationnement inertiel, également appelé stationnement libre, consiste à arrêter immédiatement la sortie du convertisseur de fréquence (par exemple, en coupant l'alimentation électrique ou le signal de commande). Le moteur continue alors de glisser grâce à son inertie jusqu'à son arrêt complet. Cette méthode ne génère pas de tension de retour dans le convertisseur de fréquence.

Notre porte est équipée d'un système de stationnement libre, pivotant dans les deux sens, puis fonctionnant à 50 Hz. Après un arrêt de trois secondes, le passage à 50 Hz entraîne une limitation de courant sans détection de surintensité. Est-il possible de limiter ce courant ? Quelle est son intensité ? J'ai constaté une surintensité lors des tests. Explication : Le variateur de fréquence est équipé d'un moteur, et ce dernier fonctionne à vide. En fonctionnement normal, le courant dépasse 30 A.

Après réception de la commande d'arrêt, le convertisseur de fréquence cesse immédiatement de fournir du courant et la charge s'arrête librement par inertie mécanique. Le convertisseur de fréquence s'arrête en coupant sa sortie. À ce stade, l'alimentation du moteur est coupée et le système d'entraînement est en freinage libre. La durée de l'arrêt étant déterminée par l'inertie du système d'entraînement, on parle également d'arrêt par inertie.

Le convertisseur de fréquence coupe la sortie et immobilise le véhicule. L'alimentation du moteur est alors coupée et le système de traction est en phase de freinage libre. La durée du stationnement étant déterminée par l'inertie du système de remorquage, on parle de stationnement inertiel. Durant cette phase, il est impératif de ne pas redémarrer le moteur avant son arrêt complet. Pour redémarrer, il faut d'abord freiner et attendre l'arrêt complet du moteur. En effet, la différence entre la vitesse (fréquence) du moteur au moment du démarrage et la fréquence de sortie du convertisseur est trop importante, ce qui peut entraîner une surintensité dans le convertisseur et endommager son transistor de puissance.

Freinage et stationnement par onduleur

Le freinage en stationnement, également appelé stationnement en pente, peut être classé en plusieurs catégories : freinage à courant continu, freinage assisté, freinage par retour d’état, freinage hybride et freinage mécanique.

Le choix du mode de stationnement du convertisseur de fréquence dépend de la durée de stationnement requise sur site. Généralement, lorsque cette durée est inférieure à la durée de stationnement disponible, il convient d'opter pour un stationnement avec freinage et décélération.

Freinage par courant continu (c.-à-d. fourniture d'une certaine quantité de courant continu à l'alimentation électrique) ; freinage par puissance (utilisation de résistances pour dissiper l'énergie) ; freinage hybride (freinage par courant continu + freinage par puissance) ; freinage par rétroaction (injection du courant généré dans le réseau électrique) ; freinage mécanique.

Le parking est divisé en parking en pente douce et en parking gratuit (le parking rapide est également un parking en pente douce, mais la pente est plus raide).

Le freinage comprend également le freinage mécanique (comme les freins de maintien), le freinage par consommation d'énergie (résistances de freinage, freinage inverse, freinage par courant continu, etc.), le freinage par retour d'état, etc. La nécessité de freiner dépend de l'état de fonctionnement du moteur. Lorsque le temps de stationnement requis est inférieur au temps de stationnement libre lors d'un stationnement en vague oblique, un freinage est nécessaire. Il peut également être nécessaire lorsque le moteur fonctionne normalement, par exemple lors de l'abaissement du crochet.

Mode de fonctionnement du freinage par résistance et consommation d'énergie

La méthode de freinage par résistance se compose de deux parties : l’unité de freinage et la résistance de freinage. Celle-ci consomme de l’énergie électrique dans des résistances de forte puissance, intégrées ou externes, afin d’assurer le fonctionnement du moteur dans les quatre quadrants. Bien que simple, cette méthode présente les inconvénients majeurs suivants.

(1) Le freinage par simple consommation d'énergie ne parvient parfois pas à supprimer à temps la tension de la pompe générée par un freinage rapide, limitant ainsi l'amélioration des performances de freinage (couple de freinage élevé, large plage de vitesse, bonnes performances dynamiques).

(2) Le gaspillage d'énergie réduit l'efficacité du système

(3) La résistance chauffe fortement, ce qui perturbe le fonctionnement normal des autres parties du système.

Méthode de freinage d'assistance : Les moteurs électriques entraînent des charges à forte inertie (centrifugeuses, raboteuses à portique, wagonnets de tunnel, véhicules de toutes tailles) et nécessitent une décélération ou un arrêt rapide. Ils entraînent également des charges à énergie potentielle (ascenseurs, grues, treuils de mine, etc.) et fonctionnent souvent en mode traîné (machines auxiliaires de centrifugeuses, moteurs de galets de guidage de machines à papier, machines d'étirage pour l'industrie des fibres chimiques, etc.). Les caractéristiques communes de ces charges exigent que les moteurs électriques fonctionnent non seulement en mode électrique (premier et troisième quadrants), mais aussi en mode de production d'énergie et de freinage (deuxième et quatrième quadrants).

Dans un système d'entraînement composé du réseau électrique, du convertisseur de fréquence, du moteur et de la charge, l'énergie peut être transmise de manière bidirectionnelle. Lorsque le moteur fonctionne en mode moteur électrique, l'énergie électrique est transmise du réseau au moteur via le convertisseur de fréquence, convertie en énergie mécanique pour entraîner la charge. La charge acquiert ainsi une énergie cinétique ou potentielle. Lorsque la charge libère cette énergie pour changer d'état de mouvement, le moteur, entraîné par la charge, passe en mode générateur, convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique et la réinjectant dans le convertisseur de fréquence. Ces énergies de récupération sont appelées énergies de freinage régénératif. Elles peuvent être réinjectées dans le réseau via un convertisseur de fréquence ou dissipées dans les résistances de freinage du bus CC du convertisseur (freinage par consommation d'énergie).

Occasions où l'énergie de freinage est générée

1. Processus de décélération rapide d'une charge à forte inertie

2. Le processus de descente d'objets lourds dans les équipements de levage

3. Le processus d'abaissement de la tête d'âne de l'unité de pompage à balancier