ซัพพลายเออร์ของอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานสำหรับตัวแปลงความถี่ขอเตือนคุณว่าด้วยการขยายตัวของสาขาการใช้งานตัวแปลงความถี่ วิธีการเบรกของตัวแปลงความถี่ก็มีความหลากหลายมากขึ้นเช่นกัน:
1. ประเภทการใช้พลังงาน
วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการต่อตัวต้านทานเบรกขนานในวงจร DC ของตัวแปลงความถี่ และควบคุมการเปิด/ปิดของทรานซิสเตอร์กำลังโดยการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าบัส DC เมื่อแรงดันไฟฟ้าบัส DC เพิ่มขึ้นถึงประมาณ 700V ทรานซิสเตอร์กำลังจะนำไฟฟ้า โดยส่งพลังงานที่สร้างใหม่ไปยังตัวต้านทานและใช้พลังงานความร้อน จึงป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้า DC เพิ่มขึ้น เนื่องจากไม่สามารถนำพลังงานที่สร้างใหม่มาใช้ได้ จึงจัดอยู่ในประเภทการสิ้นเปลืองพลังงาน สำหรับการสิ้นเปลืองพลังงาน ความแตกต่างจากการเบรก DC คือ ตัวต้านทานเบรกจะใช้พลังงานจากภายนอกมอเตอร์ ทำให้มอเตอร์ไม่ร้อนเกินไปและสามารถทำงานได้บ่อยขึ้น
2. ประเภทการดูดซับบัส DC แบบขนาน
เหมาะสำหรับระบบขับเคลื่อนมอเตอร์หลายตัว (เช่น เครื่องยืดกล้ามเนื้อ) ซึ่งมอเตอร์แต่ละตัวต้องใช้ตัวแปลงความถี่ ตัวแปลงความถี่หลายตัวใช้ตัวแปลงความถี่ฝั่งกริดร่วมกัน และอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อแบบขนานกับบัส DC ทั่วไป ในระบบนี้ มักจะมีมอเตอร์หนึ่งตัวหรือหลายตัวทำงานตามปกติในสถานะเบรก มอเตอร์ในสถานะเบรกจะถูกมอเตอร์ตัวอื่นๆ ลากเพื่อสร้างพลังงานทดแทน ซึ่งจะถูกดูดซับโดยมอเตอร์ในสถานะไฟฟ้าผ่านบัส DC แบบขนาน หากไม่สามารถดูดซับพลังงานได้ทั้งหมด พลังงานจะถูกใช้ผ่านตัวต้านทานเบรกที่ใช้ร่วมกัน พลังงานที่ฟื้นฟูได้จะถูกดูดซับและนำไปใช้บางส่วน แต่จะไม่ถูกป้อนกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้า
3. ประเภทการตอบรับพลังงาน
อินเวอร์เตอร์แบบป้อนกลับพลังงานแบบแปลงกลับด้านกริดสามารถแปลงกลับได้ เมื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบสร้างใหม่ ตัวแปลงกลับได้จะป้อนพลังงานไฟฟ้าแบบสร้างใหม่กลับเข้าสู่กริด ทำให้พลังงานไฟฟ้าแบบสร้างใหม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ แต่วิธีนี้ต้องการความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสูง และเมื่อเกิดไฟฟ้าดับกะทันหัน จะเกิดการกลับขั้วและพลิกคว่ำ
ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน (Regenerative braking) สามารถใช้ได้ในเครื่องจักรไฟฟ้าทุกชนิด และปัจจุบันเครื่องจักรไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นแบบหมุน เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ดังนั้น ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืนจึงมักใช้ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า หรือเรียกสั้นๆ ว่า ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า
วัตถุประสงค์ของการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่
แปลงพลังงานจลน์ที่เกิดจากการหมุนเฉื่อยที่ไร้ประโยชน์ ไม่จำเป็น หรือเป็นอันตรายของเครื่องจักรไฟฟ้าให้เป็นพลังงานไฟฟ้าและป้อนกลับไปยังระบบไฟฟ้า พร้อมกับสร้างแรงบิดเบรกเพื่อหยุดการหมุนเฉื่อยที่ไร้ประโยชน์ของเครื่องจักรไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว เครื่องจักรไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าการเคลื่อนที่แบบหมุน เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า กระบวนการแปลงนี้มักเกิดขึ้นโดยการถ่ายโอนและแปลงพลังงานผ่านการเปลี่ยนแปลงพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จากมุมมองทางกลศาสตร์ที่เข้าใจง่ายกว่า มันคือการเปลี่ยนแปลงขนาดของสนามแม่เหล็ก มอเตอร์ไฟฟ้าถูกจ่ายไฟ สร้างกระแสไฟฟ้าและสร้างสนามแม่เหล็ก กระแสสลับจะสร้างสนามแม่เหล็กสลับ และเมื่อขดลวดถูกจัดเรียงในมุมที่กำหนดในพื้นที่ทางกายภาพ จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนเป็นวงกลม การเคลื่อนที่เป็นแบบสัมพัทธ์ ซึ่งหมายความว่าสนามแม่เหล็กถูกตัดโดยตัวนำไฟฟ้าภายในระยะเชิงพื้นที่ เป็นผลให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่ปลายทั้งสองด้านของตัวนำ ซึ่งก่อให้เกิดวงจรผ่านตัวนำและส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าและก่อตัวเป็นตัวนำตัวนำกระแสไฟฟ้า ตัวนำตัวนำกระแสไฟฟ้านี้จะถูกกระทำด้วยแรงในสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งท้ายที่สุดจะกลายเป็นแรงในแรงบิดขาออกของมอเตอร์ เมื่อตัดกระแสไฟฟ้า มอเตอร์จะหมุนด้วยแรงเฉื่อย ณ เวลานี้ แหล่งจ่ายไฟกระตุ้นกำลังค่อนข้างต่ำจะถูกจ่ายไปยังโรเตอร์ผ่านการสลับวงจร ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะตัดขดลวดของสเตเตอร์ผ่านการหมุนทางกายภาพของโรเตอร์ จากนั้นสเตเตอร์จะเหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้านี้จะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นการป้อนกลับพลังงาน ในขณะเดียวกัน โรเตอร์จะเกิดการลดแรงลง ซึ่งเรียกว่าการเบรก หรือเรียกรวมกันว่าการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่
ภายใต้สถานการณ์ใดจึงจำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเบรก?
หลักการทั่วไปคือ หากวงจร DC มีแนวโน้มที่จะเกิดแรงดันไฟเกินเนื่องจากการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ จะต้องติดตั้งตัวต้านทานเบรกเพื่อปล่อยประจุส่วนเกินบนตัวเก็บประจุกรอง
ในการทำงานเฉพาะ จำเป็นต้องพิจารณาสถานการณ์ต่อไปนี้เมื่อกำหนดค่าตัวต้านทานการเบรก:
(1) สถานการณ์การสตาร์ทและการเบรกบ่อยครั้ง
(2) ในสถานการณ์ที่ต้องเบรกอย่างรวดเร็ว
(3) ในสถานการณ์ที่มีภาระพลังงานศักย์ (ภาระพลังงานศักย์ "ตำแหน่ง" สามารถเข้าใจได้ว่า เป็นตำแหน่งและความสูง) เช่น เครื่องจักรยก