Frekans dönüştürücü fren ünitesi tedarikçisi, frekans dönüştürücü hız kontrol sisteminde, hızı düşürmenin temel yönteminin verilen frekansı kademeli olarak azaltmak olduğunu hatırlatır. Sürtünme sisteminin ataleti büyük olduğunda, motor hızındaki düşüş senkron motor hızındaki düşüşe ayak uyduramaz; yani motorun gerçek hızı senkron hızından daha yüksektir. Bu sırada, motorun rotor sargısı tarafından kesilen manyetik alan çizgilerinin yönü, motorun sabit hızlı çalışmasının tam tersidir. Rotor sargısının indüklenen elektromotor kuvveti ve akımının yönü de motor dönüş yönünün tersidir ve motor negatif tork üretir. Bu sırada motor aslında bir jeneratördür ve sistem rejeneratif frenleme durumundadır. Sürtünme sisteminin kinetik enerjisi, frekans dönüştürücünün DC barasına geri beslenir ve DC bara voltajının sürekli yükselmesine ve hatta tehlikeli bir seviyeye (örneğin frekans dönüştürücünün hasar görmesi) ulaşmasına neden olur.
Fren ünitesinin çalışma prensibi
Frenleme ünitesi, yüksek güçlü bir transistör GTR ve sürücü devresinden oluşur. İşlevi, deşarj akımı bağlantı kapasitörü belirtilen voltaj aralığında depolayamadığında veya dahili frenleme direnci zamanında tüketemediğinde, DC kısmında aşırı gerilime neden olan rejenerasyon elektrik enerjisinin tüketimini hızlandırmak için harici bir frenleme bileşeni eklemektir.
Bazı uygulamalarda hızlı yavaşlama gerekir. Asenkron motorların prensibine göre, kayma ne kadar büyükse, tork da o kadar büyük olur. Benzer şekilde, yavaşlama oranı arttıkça frenleme torku da artacak, sistemin yavaşlama süresi büyük ölçüde kısalacak, hızlanma enerjisi geri beslemesi oluşacak ve DC bara voltajının hızla yükselmesine neden olacaktır. Bu nedenle, DC bara voltajını belirli bir güvenli aralığın altında tutmak için geri besleme enerjisinin hızla tüketilmesi gerekir. Frenleme ünitesi sisteminin temel işlevi, enerjiyi (fren direnci tarafından termal enerjiye dönüştürülür) hızla dağıtmaktır. Sıradan frekans dönüştürücülerin yavaş frenleme hızı ve düşük frenleme torku (≤ %20 nominal tork) dezavantajlarını etkili bir şekilde telafi eder ve hızlı frenlemenin gerekli olduğu ancak frekansın düşük olduğu durumlar için oldukça uygundur.
Frenleme ünitesinin kısa süreli çalışması nedeniyle, her seferinde güç açma süresi çok kısa olduğundan, güç açma süresindeki sıcaklık artışı sabit olmaktan uzaktır; Her güç açma işleminden sonraki aralık süresi daha uzundur ve bu süre zarfında sıcaklığın ortam sıcaklığıyla aynı seviyeye düşmesi yeterlidir. Bu nedenle, frenleme direncinin nominal gücü büyük ölçüde azalacak ve fiyat da buna göre düşecektir; Ayrıca, ms seviyesinde frenleme süresine sahip yalnızca bir IGBT olması nedeniyle, güç transistörünün açılıp kapanması için geçici performans göstergelerinin düşük olması gerekir ve hatta kapanma süresinin, kapatma darbe voltajını azaltmak ve güç transistörünü korumak için mümkün olduğunca kısa olması gerekir; Kontrol mekanizması nispeten basit ve uygulanması kolaydır. Yukarıdaki avantajlar nedeniyle, vinçler gibi potansiyel enerji yüklerinde ve hızlı frenlemenin gerekli olduğu ancak kısa süreli çalışmalar için yaygın olarak kullanılır.
Fren ünitesinin işlevi
1. Elektrik motoru harici bir kuvvet altında yavaşladığında, jeneratör modunda çalışarak rejeneratif enerji üretir. Ürettiği üç fazlı AC elektromotor kuvveti, invertörün invertör bölümünde bulunan altı invertör özgül enerji geri besleme ünitesi ve serbest dönen diyotlardan oluşan üç fazlı tam kontrollü bir köprü ile doğrultulur ve bu köprü, invertör içindeki DC bara voltajını sürekli olarak artırır.
2. DC gerilimi belirli bir gerilim değerine (frenleme ünitesinin başlangıç gerilimi) ulaştığında, frenleme ünitesinin güç şalteri borusu açılır ve frenleme direnci üzerinden akım geçer.
3. Frenleme direnci ısıyı serbest bırakır, rejeneratif enerjiyi emer, motor hızını düşürür ve frekans dönüştürücünün DC bara voltajını düşürür.
4. DC bara voltajı belirli bir voltaja (fren ünitesi durdurma voltajı) düştüğünde, fren ünitesinin güç transistörü kapanır. Bu sırada dirençten fren akımı geçmez ve fren direnci doğal olarak ısıyı dağıtarak kendi sıcaklığını düşürür.
5. DC bara gerilimi tekrar yükselerek frenleme ünitesini aktif hale getirdiğinde, frenleme ünitesi yukarıdaki işlemi tekrarlayarak bara gerilimini dengeleyecek ve sistemin normal çalışmasını sağlayacaktır.