Гальмування асинхронного двигуна та його принципи
При гальмуванні асинхронного двигуна відбувається передача енергії назад у частотний перетворювач, який функціонує в режимі генератора. Частотний перетворювач намагається повернути систему до нормального стану, зменшуючи ковзання двигуна шляхом підвищення вихідної частоти.
Коли двигун працює під невеликим неінерційним навантаженням, гальмування відбувається за рахунок втрат усередині самого двигуна, що функціонує приблизно на рівні 20% від його номінальної потужності. Цей метод підходить, коли кінетична енергія невелика, а час гальмування не критичний.
Екстрене гальмування
Для екстреного (швидкого) гальмування зазвичай використовують гальмівний резистор, який має наступні функції:
- Забезпечує постійне споживання енергії гальмування, що надходить від двигуна.
- Розсіює енергію гальмування, перетворюючи її на теплову енергію.
Цей режим активується, коли частота обертання вала знижується, зокрема для інерційного навантаження. Подібним чином працює обладнання вентиляції, конвеєри та крани.
Генераторний режим
Якщо зменшення загальної частоти обертання двигуна відбувається значно повільніше, ніж зниження частоти на перетворювачі, то пристрій переходить у генераторний режим. У цьому випадку механічна енергія обертання двигуна перетворюється на електричну. Отримана електроенергія накопичується у спеціальних конденсаторах у ланцюзі постійного струму, що може призвести до підвищення напруги. Це, в свою чергу, може викликати пробій або навіть руйнування конденсатора.
Рішення проблеми з рекуперацією енергії
Для вирішення цієї проблеми доцільно встановити випрямляч у конструкцію частотного перетворювача. Це дозволить реалізувати процес рекуперації, в якому вся енергія передається в електричну мережу. Однак вартість такого обладнання значно зростає.
Існують також частотні перетворювачі, які передбачають використання єдиної шини постійного струму, що дозволяє передавати енергію іншим приводам. Проте, досягти нормальної роботи обох приводів (один – у режимі гальмування, інший – у руховому) може бути складно або навіть неможливо.
Використання гальмівних резисторів
Тому кращим рішенням є застосування спеціальних гальмівних резисторів, якщо в процесі експлуатації планується накопичення енергії гальмування.
Визначення мінімального значення опору гальмівного резистора залежить від допустимого значення струму гальмівного ключа в схемі перетворювача частоти. Максимальні значення опору і потужності гальмівного резистора прямо залежать від максимальної кількості енергії, що виділяється при гальмуванні приводу.