در سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر، روش اصلی کاهش سرعت با کاهش تدریجی فرکانس داده شده حاصل می شود.
هنگامی که اینرسی سیستم درگ زیاد باشد، سرعت سقوط موتور با سرعت سنکرون موتور مطابقت نخواهد داشت، یعنی سرعت واقعی موتور از سرعت سنکرون آن بیشتر است.
در این زمان، جهت خط میدان مغناطیسی میدان مغناطیسی دوار سیم پیچ روتور موتور و سرعت ثابت موتور در حال کار، برعکس است.
نیروی الکتروموتور القایی و جهت جریان سیم پیچ روتور نیز مخالف هستند، گشتاور الکترومغناطیسی تولید شده برخلاف جهت چرخش موتور است. موتور دارای گشتاور منفی خواهد بود. در این زمان، موتور در واقع یک ژنراتور است و سیستم در حالت ترمز احیاکننده قرار دارد.
انرژی جنبشی سیستم درگ به باس DC اینورتر باز می گردد، به طوری که ولتاژ باس DC به طور مداوم در حال افزایش است. حتی رسیدن به سطح خطرناک (آسیب اینورتر و غیره).
به طور مثال زمانی که شفت یا شافت الکتروموتوری را به صورت دستی به حرکت در میارویم اگر سرعت این حرکت زیادتر شود میدان مغناطیسی ایجاد میشود که امکان دارد به سیستم آسیب بزند، در اینجا هم شبیه این عمل برای اینورتر پیش میآید وقتی که میخواهیم سرعت آن را کاهش دهیم و…
فهرست مطالب
نمای کلی واحد ترمز
واحد ترمز “مقاومت ترمز اینورتر” نامیده می شود. این عمدتا برای کنترل بار مکانیکی استفاده می شود نسبتا سنگین است و سرعت ترمز بسیار سریع است. انرژی احیا کننده تولید شده توسط موتور توسط مقاومت ترمز مصرف می شود یا انرژی احیا کننده به منبع قدرت بازگردانده می شود.
نکته: به دلیل اینکه مقاوت ترمز در اینورتر ها قطعه ای فنی می باشد، امکان دارد این مقاله دارای مطالبی باشد که اگر شما در حوزه اتوماسیون صنعتی و برق فعالیت نداشته باشید، درک آن سخت باشد. با این حال ما تلاش مان را می کنیم مطالب را به صورت ساده توضیح بدیم.
نقش واحد ترمز
هنگامی که موتور به سرعت متوقف می شود، موتور انرژی را به اینورتر برمی گرداند و باعث افزایش ولتاژ باس DC یا حتی آسیب رساندن به IGBT می شود. بنابراین، واحد ترمز برای محافظت از اینورتر نیاز به مصرف این انرژی دارد.
حالت ترمز اینورتر
ترمز دینامیک (Dynamic braking)
به روشی اشاره دارد که در آن انرژی احیا کننده موتور توسط مقاومت ترمز ارائه شده در لینک DC جذب می شود.
باس DC اشتراکی بین چند اینورتر (Multi-inverter drive sharing DC bus)
انرژی احیا کننده موتور A به گذرگاه DC مشترک بازگردانده می شود و انرژی احیا کننده توسط موتور B مصرف می شود.
درایو چند اینورتر که باس DC را به اشتراک می گذارد را می توان به دو حالت تقسیم کرد:
یک باس مشترک DC متعادل و یک پیوند DC به اشتراک گذاشته شده روش گذرگاه یکسان سازی مشترک DC توسط ماژول اتصال به گذرگاه پیوند DC متصل می شود.
ماژول اتصال شامل راکتورها، فیوزها و کنتاکتورها است که بسته به شرایط باید جداگانه طراحی شوند. هر درایو دارای استقلال نسبی است و می تواند در صورت نیاز به باس DC متصل یا از آن جدا شود. روش رایج باس لینک DC این است که فقط قسمت اینورتر را به یک گذرگاه DC مشترک وصل کنید.
ترمز DC
هنگامی که مبدل فرکانس به استاتور موتور متصل می شود، موتور ناهمزمان در حالت ترمز ترمز انرژی قرار می گیرد.
در این حالت فرکانس خروجی اینورتر صفر است، میدان مغناطیسی استاتور موتور دیگر نمی چرخد و روتور چرخان میدان مغناطیسی ساکن را قطع می کند تا گشتاور ترمز تولید کند. انرژی جنبشی ذخیره شده در سیستم دوار به انرژی الکتریکی تبدیل شده و در مدار روتور موتور مصرف می شود.
نقش مقاومت ترمز
در طول فرآیند افت فرکانس کاری، موتور در حالت ترمز احیا کننده قرار می گیرد و انرژی جنبشی سیستم درگ باید به مدار DC برگردد، به طوری که ولتاژ DC UD به طور مداوم افزایش می یابد و حتی ممکن است به یک عدد برسد. بنابراین، انرژی تولید شده به مدار DC باید مصرف شود تا UD در محدوده مجاز باقی بماند. برای مصرف این بخش از انرژی از مقاومت ترمز استفاده می شود.
هر مبدل فرکانس دارای یک واحد ترمز است (قدرت کم مقاومت ترمز، توان بالا ترانزیستور با قدرت بالا GTR و مدار محرک آن است)، توان کم داخلی، قدرت بالا خارجی است.
فرآیند ترمز واحد ترمز و مقاومت ترمز
- هنگامی که موتور توسط نیروی خارجی کاهش می یابد، موتور در حالت تولید برق برای تولید انرژی احیا کننده کار می کند. نیروی الکتروموتور AC سه فاز تولید شده توسط اینورتر توسط یک پل کنترل کامل سه فاز متشکل از شش دیود چرخ آزاد در قسمت اینورتر اینورتر اصلاح می شود، به طوری که ولتاژ باس DC در اینورتر به طور مداوم افزایش می یابد.
- هنگامی که ولتاژ DC به ولتاژ معینی می رسد (ولتاژ باز شدن واحد ترمز)، لوله سوئیچ برق واحد ترمز روشن می شود و جریان از طریق قدرت ترمز جریان می یابد.
- مقاومت ترمز گرما را آزاد می کند، انرژی احیا کننده را جذب می کند، سرعت موتور کاهش می یابد و ولتاژ باس DC اینورتر کاهش می یابد.
- هنگامی که ولتاژ باس DC به یک ولتاژ خاص (ولتاژ توقف واحد ترمز) کاهش می یابد، لوله برق واحد ترمز خاموش می شود. در این زمان، هیچ جریان ترمزی از مقاومت عبور نمی کند و مقاومت ترمز به طور طبیعی ساعت را از بین می برد.بخورد و دمای خودش را پایین بیاورد.
- هنگامی که ولتاژ باس DC دوباره بالا می رود تا واحد ترمز عمل کند، واحد ترمز فرآیند فوق را تکرار می کند تا ولتاژ باس را متعادل کند و سیستم را به طور عادی کار کند.
