Торможение асинхронного двигателя и его принципы
При торможении асинхронного двигателя происходит передача энергии назад в частотный преобразователь, который функционирует в режиме генератора. Частотный преобразователь пытается вернуть систему в нормальное состояние, уменьшая скольжение двигателя путем повышения выходной частоты.
Когда двигатель работает под небольшим неинерционным нагрузкой, торможение происходит за счет потерь внутри самого двигателя, который функционирует примерно на уровне 20% от его номинальной мощности. Этот метод подходит, когда кинетическая энергия небольшая, а время торможения не критично.
Экстренное торможение
Для экстренного (быстрого) торможения обычно используют тормозной резистор, который имеет следующие функции:
- Обеспечивает постоянное потребление энергии торможения, поступающей от двигателя.
- Рассекает энергию торможения, превращая ее в тепловую энергию.
Этот режим активируется, когда частота вращения вала снижается, в частности для инерционной нагрузки. Подобным образом работает оборудование вентиляции, конвейеры и краны.
Генераторный режим
Если уменьшение общей частоты вращения двигателя происходит значительно медленнее, чем снижение частоты на преобразователе, то устройство переходит в генераторный режим. В этом случае механическая энергия вращения двигателя преобразуется в электрическую. Полученная электроэнергия накапливается в специальных конденсаторах в цепи постоянного тока, что может привести к повышению напряжения. Это, в свою очередь, может вызвать пробой или даже разрушение конденсатора.
Решение проблемы с рекуперацией энергии
Для решения этой проблемы целесообразно установить выпрямитель в конструкцию частотного преобразователя. Это позволит реализовать процесс рекуперации, в котором вся энергия передается в электрическую сеть. Однако стоимость такого оборудования значительно возрастает.
Существуют также частотные преобразователи, которые предполагают использование единой шины постоянного тока, что позволяет передавать энергию другим приводам. Тем не менее, добиться нормальной работы обоих приводов (один – в режиме торможения, другой – в движущем) может быть сложно или даже невозможно.
Использование тормозных резисторов
Поэтому лучшим решением является применение специальных тормозных резисторов, если в процессе эксплуатации планируется накопление энергии торможения.
Определение минимального значения сопротивления тормозного резистора зависит от допустимого значения тока тормозного ключа в схеме преобразователя частоты. Максимальные значения сопротивления и мощности тормозного резистора прямо зависят от максимального количества энергии, выделяемой при торможении привода.