O que é a unidade de frenagem no conversor de frequência? Quais são as características?

A unidade de frenagem no conversor de frequência se refere a um sistema usado para controlar situações com cargas mecânicas pesadas e requisitos de velocidade de frenagem muito rápida. Ela consome a energia elétrica regenerada gerada pelo motor através do resistor de frenagem ou realimenta a energia elétrica regenerada para a fonte de alimentação.
Em certas aplicações, é necessária uma desaceleração rápida. De acordo com o princípio dos motores assíncronos, quanto maior o deslizamento, maior o torque. Da mesma forma, o torque de frenagem aumentará com o aumento da taxa de desaceleração, encurtando muito o tempo de desaceleração do sistema, acelerando o feedback de energia e fazendo com que a tensão do barramento CC aumente rapidamente. Portanto, a energia de feedback deve ser consumida rapidamente para manter a tensão do barramento CC abaixo de uma certa faixa segura.
Este artigo discute principalmente as principais funções, vantagens e processos de ação da unidade de frenagem, conforme a seguir.
1, A principal função da unidade de frenagem
Em certas aplicações, é necessária uma desaceleração rápida. De acordo com o princípio dos motores assíncronos, quanto maior o deslizamento, maior o torque. Da mesma forma, o torque de frenagem aumentará com o aumento da taxa de desaceleração, encurtando muito o tempo de desaceleração do sistema, acelerando o feedback de energia e fazendo com que a tensão do barramento CC aumente rapidamente. Portanto, a energia de feedback deve ser consumida rapidamente para manter a tensão do barramento CC abaixo de uma certa faixa segura. A principal função do sistema de unidade de frenagem é dissipar rapidamente a energia (que é convertida em energia térmica pelo resistor de frenagem). Ele compensa efetivamente as desvantagens da velocidade de frenagem lenta e do pequeno torque de frenagem (menor ou igual a 20% do torque nominal) dos conversores de frequência comuns e é muito adequado para situações em que a frenagem rápida é necessária, mas a frequência é baixa.
2, Vantagens da unidade de frenagem
Devido à operação de curto prazo da unidade de frenagem, o que significa que o tempo de energia é muito curto a cada vez, o aumento da temperatura durante o tempo de energia está longe de ser estável; O intervalo de tempo após cada energia é maior, durante o qual a temperatura é suficiente para cair para o mesmo nível da temperatura ambiente. Portanto, a potência nominal do resistor de frenagem será bastante reduzida e o preço também diminuirá de acordo; Além disso, devido ao fato de haver apenas um IGBT com um tempo de frenagem de nível ms, os indicadores de desempenho transitório para ligar e desligar o transistor de potência devem ser baixos, e até mesmo o tempo de desligamento deve ser o mais curto possível para reduzir a tensão de pulso de desligamento e proteger o transistor de potência; O mecanismo de controle é relativamente simples e fácil de implementar. Devido às vantagens acima, é amplamente utilizado em cargas de energia potenciais, como guindastes e em situações em que a frenagem rápida é necessária, mas para trabalho de curto prazo.
3, O processo de ação da unidade de frenagem
1. Quando o motor elétrico desacelera sob força externa, ele opera em um estado de geração, produzindo energia regenerativa. A força eletromotriz CA trifásica gerada por ele é retificada por uma ponte trifásica totalmente controlada composta de seis unidades de feedback de energia específicas do inversor e diodos de roda livre na seção do inversor, o que aumenta continuamente a tensão do barramento CC dentro do inversor.
2. Quando a tensão CC atinge uma determinada tensão (a tensão inicial da unidade de frenagem), o tubo do interruptor de energia da unidade de frenagem abre e a corrente flui através do resistor de frenagem.
3. O resistor de frenagem libera calor, absorve energia regenerativa, reduz a velocidade do motor e diminui a tensão do barramento CC do conversor de frequência.
4. Quando a tensão do barramento CC cai para uma certa tensão (tensão de parada da unidade de frenagem), o transistor de potência da unidade de frenagem é desligado. Neste momento, nenhuma corrente de frenagem flui através do resistor, e o resistor de frenagem dissipa calor naturalmente, reduzindo sua própria temperatura.
5. Quando a tensão do barramento CC aumentar novamente para ativar a unidade de frenagem, a unidade de frenagem repetirá o processo acima para equilibrar a tensão do barramento e garantir a operação normal do sistema.