¿Qué es la unidad de frenado del convertidor de frecuencia? ¿Cuáles son sus características?

La unidad de frenado del convertidor de frecuencia es un sistema que se utiliza para controlar situaciones con cargas mecánicas elevadas y con requisitos de velocidad de frenado muy elevados. Consume la energía eléctrica regenerada generada por el motor a través de la resistencia de frenado o la devuelve a la red eléctrica.
En ciertas aplicaciones, se requiere una desaceleración rápida. Según el principio de los motores asíncronos, cuanto mayor sea el deslizamiento, mayor será el par. De manera similar, el par de frenado aumentará con el aumento de la tasa de desaceleración, acortando en gran medida el tiempo de desaceleración del sistema, acelerando la retroalimentación de energía y haciendo que el voltaje del bus de CC aumente rápidamente. Por lo tanto, la energía de retroalimentación debe consumirse rápidamente para mantener el voltaje del bus de CC por debajo de un cierto rango seguro.
Este artículo analiza principalmente las principales funciones, ventajas y procesos de acción de la unidad de frenado, de la siguiente manera.
1. La función principal de la unidad de frenado.
En ciertas aplicaciones, se requiere una desaceleración rápida. De acuerdo con el principio de los motores asíncronos, cuanto mayor sea el deslizamiento, mayor será el par. De manera similar, el par de frenado aumentará con el aumento de la tasa de desaceleración, acortando en gran medida el tiempo de desaceleración del sistema, acelerando la retroalimentación de energía y haciendo que el voltaje del bus de CC aumente rápidamente. Por lo tanto, la energía de retroalimentación debe consumirse rápidamente para mantener el voltaje del bus de CC por debajo de un cierto rango seguro. La función principal del sistema de unidad de frenado es disipar rápidamente la energía (que se convierte en energía térmica mediante la resistencia de frenado). Compensa eficazmente las desventajas de la velocidad de frenado lenta y el pequeño par de frenado (menor o igual al 20% del par nominal) de los convertidores de frecuencia ordinarios, y es muy adecuado para situaciones en las que se requiere un frenado rápido pero la frecuencia es baja.
2. Ventajas de la unidad de frenado
Debido al funcionamiento a corto plazo de la unidad de frenado, lo que significa que el tiempo de encendido es muy corto cada vez, el aumento de temperatura durante el tiempo de encendido está lejos de ser estable; El intervalo de tiempo después de cada encendido es más largo, durante el cual la temperatura es suficiente para bajar al mismo nivel que la temperatura ambiente. Por lo tanto, la potencia nominal de la resistencia de frenado se reducirá en gran medida y el precio también disminuirá en consecuencia; Además, debido al hecho de que solo hay un IGBT con un tiempo de frenado de nivel ms, se requiere que los indicadores de rendimiento transitorio para el encendido y apagado del transistor de potencia sean bajos, e incluso se requiere que el tiempo de apagado sea lo más corto posible para reducir el voltaje del pulso de apagado y proteger el transistor de potencia; El mecanismo de control es relativamente simple y fácil de implementar. Debido a las ventajas anteriores, se usa ampliamente en cargas de energía potenciales como grúas y en situaciones en las que se requiere un frenado rápido pero para trabajos a corto plazo.
3, El proceso de acción de la unidad de frenado
1. Cuando el motor eléctrico desacelera bajo la acción de una fuerza externa, funciona en un estado generador, produciendo energía regenerativa. La fuerza electromotriz de CA trifásica que genera se rectifica mediante un puente trifásico totalmente controlado compuesto por seis unidades de retroalimentación de energía específicas del inversor y diodos de rueda libre en la sección del inversor, que aumenta continuamente el voltaje del bus de CC dentro del inversor.
2. Cuando el voltaje de CC alcanza un cierto voltaje (el voltaje de arranque de la unidad de frenado), el tubo del interruptor de potencia de la unidad de frenado se abre y la corriente fluye a través de la resistencia de frenado.
3. La resistencia de frenado libera calor, absorbe energía regenerativa, reduce la velocidad del motor y baja el voltaje del bus de CC del convertidor de frecuencia.
4. Cuando la tensión del bus de CC cae a una determinada tensión (tensión de parada de la unidad de frenado), el transistor de potencia de la unidad de frenado se apaga. En este momento, no fluye corriente de frenado a través de la resistencia y la resistencia de frenado disipa naturalmente el calor, reduciendo su propia temperatura.
5. Cuando el voltaje del bus de CC aumenta nuevamente para activar la unidad de frenado, la unidad de frenado repetirá el proceso anterior para equilibrar el voltaje del bus y garantizar el funcionamiento normal del sistema.