Quelle est l'unité de freinage du convertisseur de fréquence ? Quelles sont ses caractéristiques ?

L'unité de freinage du convertisseur de fréquence est un système utilisé pour contrôler les situations avec de lourdes charges mécaniques et des exigences de vitesse de freinage très élevées. Il consomme l'énergie électrique régénérée générée par le moteur via la résistance de freinage ou renvoie l'énergie électrique régénérée à l'alimentation électrique.
Dans certaines applications, une décélération rapide est nécessaire. Selon le principe des moteurs asynchrones, plus le glissement est important, plus le couple est important. De même, le couple de freinage augmente avec l'augmentation du taux de décélération, ce qui réduit considérablement le temps de décélération du système, accélère la rétroaction d'énergie et provoque une augmentation rapide de la tension du bus CC. Par conséquent, l'énergie de rétroaction doit être rapidement consommée pour maintenir la tension du bus CC en dessous d'une certaine plage de sécurité.
Cet article traite principalement des principales fonctions, avantages et processus d’action de l’unité de freinage, comme suit.
1. La fonction principale de l'unité de freinage
Dans certaines applications, une décélération rapide est nécessaire. Selon le principe des moteurs asynchrones, plus le glissement est important, plus le couple est important. De même, le couple de freinage augmentera avec l'augmentation du taux de décélération, ce qui raccourcira considérablement le temps de décélération du système, accélérera la rétroaction d'énergie et provoquera une augmentation rapide de la tension du bus CC. Par conséquent, l'énergie de rétroaction doit être rapidement consommée pour maintenir la tension du bus CC en dessous d'une certaine plage de sécurité. La fonction principale du système d'unité de freinage est de dissiper rapidement l'énergie (qui est convertie en énergie thermique par la résistance de freinage). Il compense efficacement les inconvénients de la vitesse de freinage lente et du faible couple de freinage (inférieur ou égal à 20 % du couple nominal) des convertisseurs de fréquence ordinaires, et convient parfaitement aux situations où un freinage rapide est nécessaire mais la fréquence est faible.
2. Avantages de l'unité de freinage
En raison du fonctionnement à court terme de l'unité de freinage, ce qui signifie que le temps de mise sous tension est très court à chaque fois, l'augmentation de la température pendant le temps de mise sous tension est loin d'être stable ; l'intervalle de temps après chaque mise sous tension est plus long, pendant lequel la température est suffisante pour descendre au même niveau que la température ambiante. Par conséquent, la puissance nominale de la résistance de freinage sera considérablement réduite et le prix diminuera également en conséquence ; de plus, en raison du fait qu'il n'y a qu'un seul IGBT avec un temps de freinage de niveau ms, les indicateurs de performance transitoire pour la mise sous tension et la mise hors tension du transistor de puissance doivent être faibles, et même le temps de mise hors tension doit être aussi court que possible pour réduire la tension d'impulsion de mise hors tension et protéger le transistor de puissance ; le mécanisme de commande est relativement simple et facile à mettre en œuvre. En raison des avantages ci-dessus, il est largement utilisé dans les charges d'énergie potentielle telles que les grues et dans les situations où un freinage rapide est nécessaire mais pour un travail à court terme.
3, Le processus d'action de l'unité de freinage
1. Lorsque le moteur électrique décélère sous l'effet d'une force externe, il fonctionne dans un état générateur, produisant de l'énergie régénératrice. La force électromotrice triphasée CA générée par celui-ci est redressée par un pont triphasé entièrement contrôlé composé de six unités de rétroaction d'énergie spécifiques à l'onduleur et de diodes de roue libre dans la section onduleur de l'onduleur, ce qui augmente en continu la tension du bus CC à l'intérieur de l'onduleur.
2. Lorsque la tension continue atteint une certaine tension (la tension de démarrage de l'unité de freinage), le tube de l'interrupteur d'alimentation de l'unité de freinage s'ouvre et le courant circule à travers la résistance de freinage.
3. La résistance de freinage libère de la chaleur, absorbe l'énergie régénérative, réduit la vitesse du moteur et abaisse la tension du bus CC du convertisseur de fréquence.
4. Lorsque la tension du bus CC chute à une certaine tension (tension d'arrêt de l'unité de freinage), le transistor de puissance de l'unité de freinage est désactivé. À ce moment, aucun courant de freinage ne traverse la résistance et la résistance de freinage dissipe naturellement la chaleur, réduisant ainsi sa propre température.
5. Lorsque la tension du bus CC augmente à nouveau pour activer l'unité de freinage, l'unité de freinage répétera le processus ci-dessus pour équilibrer la tension du bus et assurer le fonctionnement normal du système.