V pohonnom systéme zloženom z elektrickej siete, frekvenčného meniča, motora a záťaže môže byť energia prenášaná obojsmerne. Keď je motor v režime elektromotora, elektrická energia sa prenáša zo siete do motora cez frekvenčný menič, kde sa premieňa na mechanickú energiu na pohon záťaže, a záťaž má preto kinetickú alebo potenciálnu energiu. Keď záťaž uvoľní túto energiu, aby zmenila stav pohybu, motor je poháňaný záťažou a prejde do generátorového režimu, kde premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu a privádza ju späť do vstupného frekvenčného meniča. Tieto energie spätnej väzby sa nazývajú regeneratívne brzdné energie a môžu byť privádzané späť do siete cez frekvenčný menič alebo spotrebované v brzdových odporoch na jednosmernej zbernici frekvenčného meniča (brzdenie so spotrebou energie). Existujú štyri bežné metódy brzdenia pre frekvenčné meniče.
1. Spotreba energie pri brzdení
Metóda brzdenia so spotrebou energie využíva striedač a brzdový odpor a využíva brzdový odpor zapojený v jednosmernom obvode na absorbovanie regeneratívnej elektrickej energie motora, čím sa dosahuje rýchle brzdenie frekvenčného meniča.
Výhody brzdenia so spotrebou energie:
Jednoduchá konštrukcia, žiadne znečistenie elektrickej siete (v porovnaní so spätnoväzbovým riadením) a nízke náklady;
Nevýhody brzdenia so spotrebou energie
Prevádzková účinnosť je nízka, najmä pri častom brzdení, ktoré spotrebuje veľké množstvo energie a zvyšuje kapacitu brzdného odporu.
2. Spätnoväzobné brzdenie
Metóda spätnoväzobného brzdenia využíva technológiu aktívneho invertora na invertovanie regenerovanej elektrickej energie na striedavý prúd s rovnakou frekvenciou a fázou ako elektrická sieť a jej vrátenie do elektrickej siete, čím sa dosiahne brzdenie.
Brzdová jednotka so spätnou väzbou energie špecifickej pre menič
Na dosiahnutie brzdenia spätnou väzbou energie sú potrebné podmienky, ako je regulácia napätia na rovnakej frekvencii a fáze, regulácia prúdu spätnou väzbou atď.
Výhody spätnoväzbového brzdenia
Môže pracovať v štyroch kvadrantoch a spätná väzba elektrickej energie zlepšuje účinnosť systému;
Nevýhody spätnoväzbového brzdenia
1. Túto metódu spätnoväzobného brzdenia je možné použiť iba pri stabilnom sieťovom napätí, ktoré nie je náchylné na poruchy (s výkyvmi sieťového napätia nepresahujúcimi 10 %). Pretože počas brzdenia generátora energie, ak je čas poruchy napätia v elektrickej sieti dlhší ako 2 ms, môže dôjsť k poruche komutácie a poškodeniu komponentov.
2. Harmonické znečistenie elektrickej siete počas spätnej väzby;
3. Zložité ovládanie a vysoké náklady.
3. Brzdenie jednosmerným prúdom
Definícia jednosmerného brzdenia:
Brzdenie jednosmerným prúdom sa vo všeobecnosti vzťahuje na situáciu, keď sa výstupná frekvencia frekvenčného meniča blíži k nule a otáčky motora klesnú na určitú hodnotu. Frekvenčný menič zmení smer brzdenia tak, že do vinutia statora asynchrónneho motora privedie jednosmerný prúd, čím vytvorí statické magnetické pole. V tomto čase je motor v stave brzdenia, ktorý spotrebúva energiu, otáča rotor, čím preruší statické magnetické pole a vytvorí brzdný moment, čo spôsobí rýchle zastavenie motora.
Môže sa použiť v situáciách, keď je potrebné presné parkovanie alebo keď sa brzdový motor pred naštartovaním otáča nerovnomerne v dôsledku vonkajších faktorov.
Prvky jednosmerného brzdenia:
Hodnota jednosmerného brzdného napätia je v podstate nastavením brzdného momentu. Je zrejmé, že čím väčšia je zotrvačnosť hnacieho systému, tým vyššia by mala byť hodnota jednosmerného brzdného napätia. Vo všeobecnosti je menovité výstupné napätie frekvenčného meniča s jednosmerným napätím okolo 15 – 20 % približne 60 – 80 V a niektoré používajú percento brzdného prúdu;
Čas brzdenia jednosmerným prúdom sa vzťahuje na čas potrebný na privedenie jednosmerného prúdu do vinutia statora, ktorý by mal byť o niečo dlhší ako skutočne požadovaný čas prestoja;
Počiatočná frekvencia jednosmerného brzdenia, keď prevádzková frekvencia meniča klesne do určitej miery, sa začne prepínať z brzdenia spotrebou energie na jednosmerné brzdenie, čo súvisí s požiadavkami záťaže na čas brzdenia. Ak neexistujú žiadne prísne požiadavky, počiatočná frekvencia jednosmerného brzdenia by mala byť nastavená na čo najnižšiu možnú hodnotu.
4. Zdieľané brzdenie spätnou väzbou jednosmernej zbernice
Princíp metódy spätnoväzobného brzdenia so zdieľanou jednosmernou zbernicou spočíva v tom, že regeneračná energia motora A sa privádza späť do spoločnej jednosmernej zbernice a potom túto regeneračnú energiu spotrebuje motor B;
Metódu spätnoväzobného brzdenia so zdieľanou jednosmernou zbernicou možno rozdeliť na dva typy: spätnoväzobné brzdenie so zdieľanou vyváženou jednosmernou zbernicou a spätnoväzobné brzdenie so zdieľaným jednosmerným obvodom zbernice