Dodávatelia zariadení spätnej väzby energie pre frekvenčné meniče pripomínajú, že s rozširovaním oblastí použitia frekvenčných meničov sa diverzifikovali aj metódy brzdenia frekvenčných meničov:
1. Typ spotrebúvajúci energiu
Táto metóda zahŕňa paralelné zapojenie brzdného odporu v jednosmernom obvode frekvenčného meniča a riadenie zapínania/vypínania výkonového tranzistora detekciou napätia jednosmernej zbernice. Keď napätie jednosmernej zbernice stúpne na približne 700 V, výkonový tranzistor vedie prúd, prenáša regenerovanú energiu do odporu a spotrebúva ju vo forme tepelnej energie, čím zabraňuje nárastu jednosmerného napätia. Vzhľadom na nemožnosť využitia regenerovanej energie patrí k typu brzdenia so spotrebou energie. Ako typ spotrebúvajúci energiu sa líši od jednosmerného brzdenia tým, že spotrebúva energiu na brzdnom odpore mimo motora, takže sa motor neprehrieva a môže pracovať častejšie.
2. Typ s paralelnou absorpciou jednosmernej zbernice
Vhodné pre viacmotorové pohonné systémy (ako napríklad naťahovacie stroje), v ktorých každý motor vyžaduje frekvenčný menič, viacero frekvenčných meničov zdieľa jeden menič na strane siete a všetky meniče sú paralelne zapojené k spoločnej jednosmernej zbernici. V tomto systéme často jeden alebo viacero motorov pracuje normálne v brzdnom stave. Motor v brzdnom stave je ťahaný inými motormi na generovanie regeneratívnej energie, ktorú potom absorbuje motor v elektrickom stave prostredníctvom paralelnej jednosmernej zbernice. Ak ju nemožno úplne absorbovať, spotrebuje sa cez spoločný brzdný odpor. Regenerovaná energia sa tu čiastočne absorbuje a využíva, ale nevracia späť do elektrickej siete.
3. Typ energetickej spätnej väzby
Invertorový menič s energetickou spätnou väzbou na strane siete je reverzibilný. Keď sa generuje regeneračná energia, reverzibilný menič ju vracia späť do siete, čo umožňuje jej plné využitie. Táto metóda však vyžaduje vysokú stabilitu napájania a pri náhlom výpadku prúdu dôjde k inverzii a prevráteniu.
Regeneratívne brzdenie sa môže použiť vo všetkých elektrických strojoch a v súčasnosti sú elektrické stroje prevažne rotačné, ako napríklad elektromotory. Preto sa regeneratívne brzdenie bežne používa v elektrických pohonných systémoch, skrátene nazývaných elektrické pohonné systémy.
Účel rekuperatívneho brzdenia
Premieňajú kinetickú energiu generovanú zbytočnou, nepotrebnou alebo škodlivou zotrvačnou rotáciou elektrických strojov na elektrickú energiu a privádzajú ju späť do elektrickej siete, pričom generujú brzdný moment na rýchle zastavenie zbytočnej zotrvačnej rotácie elektrických strojov. Elektrické stroje sú zariadenia s pohyblivými časťami, ktoré premieňajú elektrickú energiu na mechanickú energiu, bežne známu ako rotačný pohyb, ako napríklad elektromotor. Tento proces premeny sa bežne dosahuje prenosom a premenou energie prostredníctvom zmien energie elektromagnetického poľa. Z intuitívnejšieho mechanického hľadiska ide o zmenu veľkosti magnetického poľa. Elektromotor je zapnutý, generuje prúd a vytvára magnetické pole. Striedavý prúd generuje striedavé magnetické pole a keď sú vinutia usporiadané pod určitým uhlom vo fyzickom priestore, generuje sa kruhové rotujúce magnetické pole. Pohyb je relatívny, čo znamená, že magnetické pole je prerušené vodičom v jeho priestorovom rozsahu. V dôsledku toho sa na oboch koncoch vodiča vytvorí indukovaná elektromotorická sila, ktorá vytvára obvod cez samotný vodič a spojovacie komponenty, generuje prúd a vytvára vodič s prúdom. Tento vodič prenášajúci prúd bude vystavený sile v rotujúcom magnetickom poli, ktorá sa nakoniec stane silou v krútiacom momente motora. Keď sa napájanie preruší, motor sa otáča zotrvačnosťou. V tomto okamihu sa prostredníctvom prepínania obvodov do rotora privedie relatívne nízky budiaci zdroj energie, ktorý generuje magnetické pole. Magnetické pole preruší vinutie statora fyzickou rotáciou rotora a stator potom indukuje elektromotorickú silu. Táto elektromotorická sila je pripojená k elektrickej sieti prostredníctvom napájacieho zariadenia, ktorým je energetická spätná väzba. Zároveň rotor zažíva silové spomalenie, ktoré sa nazýva brzdenie. Súhrnne známe ako rekuperačné brzdenie.
Za akých okolností je potrebný brzdový odpor?
Všeobecná zásada je, že ak je jednosmerný obvod náchylný na prepätie v dôsledku rekuperačného brzdenia, musí sa nainštalovať brzdový odpor, ktorý uvoľní prebytočný náboj na filtračnom kondenzátore.
Pri konkrétnej práci je potrebné pri konfigurácii brzdových odporov zvážiť nasledujúce situácie:
(1) Časté situácie pri rozbiehaní a brzdení;
(2) V situáciách, keď je potrebné rýchle brzdenie;
(3) V situáciách, kde existuje potenciálne energetické zaťaženie (potenciálne energetické zaťaženie, „poloha“ sa môže chápať ako poloha a výška), ako napríklad pri zdvíhacích strojoch.