Frekans konvertörlü frenleme ünitesi tedarikçisi, güç şebekesi, frekans konvertörü, motor ve yükten oluşan tahrik sisteminde enerjinin her iki yönde de iletilebileceğini hatırlatır. Motor elektrik motoru çalışma modundayken, elektrik enerjisi frekans konvertörü aracılığıyla şebekeden motora iletilir, yükü tahrik etmek için mekanik enerjiye dönüştürülür ve dolayısıyla yük kinetik veya potansiyel enerjiye sahip olur; yük hareket durumunu değiştirmek için bu enerjiyi serbest bıraktığında, motor yük tarafından tahrik edilir ve jeneratör çalışma moduna girerek mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür ve ön uç frekans konvertörüne geri besler. Bu geri besleme enerjilerine rejeneratif frenleme enerjileri denir ve bunlar bir frekans konvertörü aracılığıyla şebekeye geri beslenebilir veya frekans konvertörünün DC barasındaki frenleme dirençlerinde tüketilebilir (enerji tüketimli frenleme). Frekans konvertörleri için yaygın olarak kullanılan dört frenleme yöntemi vardır.
1. Enerji tüketimi frenlemesi
Enerji tüketimli frenleme yöntemi, bir kıyıcı ve frenleme direnci kullanır ve DC devresinde ayarlanan frenleme direncini kullanarak motorun rejeneratif elektrik enerjisini emer ve frekans konvertörünün hızlı frenlemesini sağlar.
Enerji tüketimli frenlemenin avantajları:
Basit yapı, elektrik şebekesine kirlilik yaratmama (geri besleme kontrolüne kıyasla) ve düşük maliyet;
Enerji tüketimli frenlemenin dezavantajları:
Özellikle sık frenlemelerde çalışma verimi düşük olup, çok fazla enerji tüketilecek ve frenleme direncinin kapasitesi artacaktır.
2. Geri bildirim frenlemesi
Geri beslemeli frenleme yöntemi, rejenerasyonla elde edilen elektrik enerjisini, şebeke ile aynı frekans ve fazda AC güce dönüştürerek tekrar şebekeye geri vermek suretiyle frenlemeyi sağlayan aktif invertör teknolojisini kullanır.
İnverter özgül enerji geri beslemeli frenleme ünitesi
Enerji geri beslemeli frenlemenin sağlanabilmesi için aynı frekans ve fazda gerilim kontrolü, geri beslemeli akım kontrolü vb. koşullara ihtiyaç vardır.
Geri beslemeli frenlemenin avantajları:
Dört kadranda çalışabilmekte olup, elektrik enerjisinin geri beslemesi sistemin verimliliğini artırmaktadır;
Geri beslemeli frenlemenin dezavantajları:
Bu geri beslemeli frenleme yöntemi, yalnızca arızaya eğilimli olmayan sabit şebeke gerilimi altında (şebeke gerilimi dalgalanmaları %10'u aşmadığında) kullanılabilir. Çünkü güç üretim frenlemesinin çalışması sırasında, şebeke gerilimi arıza süresi 2 ms'den fazlaysa, komütasyon arızası meydana gelebilir ve bileşenler hasar görebilir.
İkincisi, geri besleme sırasında güç şebekesinde harmonik kirlilik meydana gelir;
Üç kontrol de karmaşık ve maliyetlidir.
3. DC frenleme
DC frenlemenin tanımı:
DC frenleme, genellikle frekans dönüştürücünün çıkış frekansı sıfıra yaklaştığında ve motor hızı belirli bir değere düştüğünde, frekans dönüştürücünün asenkron motorun stator sargısına DC akım vererek statik bir manyetik alan oluşturması anlamına gelir. Bu sırada motor, enerji tüketen bir frenleme durumundadır ve rotoru döndürerek statik manyetik alanı keser ve frenleme torku oluşturur; bu da motorun hızla durmasına neden olur.
Park esnasında hassas hareket gerektiren durumlarda veya dış etkenlerden dolayı fren motorunun düzensiz dönmesi durumunda kullanılabilir.
DC frenlemenin elemanları:
DC frenleme voltajı değeri, esasen frenleme torkunun ayarıdır. Açıkçası, tahrik sisteminin ataleti ne kadar büyükse, DC frenleme voltajı değeri de o kadar yüksek olmalıdır. Genellikle, DC voltajı yaklaşık %15-20 olan bir frekans dönüştürücünün nominal çıkış voltajı yaklaşık 60-80 V'tur ve bazıları frenleme akımının yüzdesini kullanır;
DC frenleme süresi, stator sargısına DC akımının uygulanması için gereken süreyi ifade eder ve bu süre, gerçekte gereken duruş süresinden biraz daha uzun olmalıdır;
DC frenlemenin başlangıç frekansı, invertörün çalışma frekansı belirli bir değere düştüğünde, yükün frenleme süresi gereksinimlerine bağlı olarak enerji tüketim frenlemesinden DC frenlemeye geçmeye başlar. Kesin bir gereklilik yoksa, DC frenlemenin başlangıç frekansı mümkün olduğunca küçük ayarlanmalıdır;
4. Paylaşımlı DC bara geri beslemeli frenleme
Paylaşımlı DC bara geri beslemeli frenleme yönteminin prensibi, motor A'nın rejeneratif enerjisinin ortak DC barasına geri beslenmesi ve daha sonra rejeneratif enerjinin motor B tarafından tüketilmesidir;
Ortak DC bara geri beslemeli frenleme yöntemi iki türe ayrılabilir: ortak DC dengeli bara geri beslemeli frenleme ve ortak DC devre bara geri beslemeli frenleme;