Решение для торможения с использованием ПЧ применяется для обработки рекуперативной энергии, возникающей при замедлении или остановке двигателя, предотвращая превышение напряжения в цепи постоянного тока и обеспечивая безопасную и эффективную работу системы. Распространённые решения включают динамическое торможение и рекуперативное торможение, которые выбираются в зависимости от характеристик нагрузки, требований к энергоэффективности и стоимости.

В системе частотного регулирования замедление и остановка двигателя осуществляются путём постепенного снижения частоты. В момент снижения частоты синхронная скорость двигателя соответственно падает, в то время как скорость ротора остаётся неизменной из-за механической инерции. Когда синхронная скорость w_1 становится ниже скорости ротора w, фаза тока ротора смещается почти на 180 градусов, что приводит к переходу двигателя из двигательного режима в генераторный. Одновременно крутящий момент на валу двигателя становится тормозным моментом T_e, быстро снижая скорость двигателя, и двигатель переходит в режим рекуперативного торможения. Рекуперативная электрическая энергия P от двигателя возвращается в цепь постоянного тока через полное выпрямление с помощью диодов обратного хода. Поскольку электрическая энергия в цепи постоянного тока не может быть возвращена в сеть через выпрямительный мост, она поглощается только собственным конденсатором преобразователя. Хотя другие части могут потреблять электрическую энергию, конденсатор всё же накапливает заряд за короткий промежуток времени, образуя «поднятое напряжение», что приводит к повышению напряжения постоянного тока Ud. Чрезмерное напряжение постоянного тока может повредить различные компоненты. Поэтому необходимо принять меры для обработки этой рекуперативной энергии. Наша компания предлагает следующие два решения.

Решение А: Динамическое торможение
Этот метод рассеивает рекуперативную энергию с помощью тормозного резистора. Принцип его работы заключается в использовании прерывателя (также известного как тормозной блок) для управления поглощением энергии тормозным резистором в цепи постоянного тока, что обеспечивает быстрое торможение. Данное решение отличается простой конструкцией, низкой стоимостью и высоким тормозным моментом, а также не вызывает загрязнения электрической сети. Однако оно не позволяет восстанавливать рекуперативную энергию. Подходит для сценариев, чувствительных к стоимости или с низкими требованиями к стабильности сети, например, в стандартных центрифугах или строгальных станках.

Решение Б: Рекуперативное торможение
Этот метод преобразует рекуперативную энергию в переменный ток той же частоты и фазы для возврата в сеть. Используя технологию активной инверсии, он обеспечивает рециклинг энергии, повышает эффективность системы и поддерживает работу в четырёх квадрантах. Однако он требует стабильного напряжения сети (колебания не должны превышать 15%); в противном случае может легко возникнуть сбой коммутации. Также существует риск гармонического загрязнения, а сложность управления и стоимость относительно высоки. Подходит для применений, требующих частого торможения и стабильного электроснабжения, таких как потенциальные нагрузки в кранах и лифтах.