Raison
Lors de l'utilisation d'un convertisseur de fréquence (VFD) Pour contrôler un moteur de forte puissance, en particulier dans les applications nécessitant un arrêt rapide ou des changements de direction fréquents, le moteur continue de tourner en raison de l'inertie pendant la décélération ou l'arrêt. Ce processus reconvertit l'énergie cinétique du moteur en énergie électrique, qui retourne dans les circuits du convertisseur de fréquence et finalement dans le système d'alimentation. Si cette énergie régénérée n'est pas correctement gérée, elle peut endommager les éléments suivants le convertisseur de fréquenceLes appareils de mesure de l'énergie peuvent être endommagés, ce qui peut entraîner une défaillance catastrophique de leurs composants d'alimentation.
Pour éviter cette situation, les mesures suivantes sont généralement prises
Installer la résistance de freinage :
Une résistance de freinage fournit une charge supplémentaire pendant l'état de régénération du moteur, en dissipant l'énergie électrique générée sous forme de chaleur. Cela permet de décélérer rapidement le moteur. Les résistances de freinage sont généralement utilisées avec une unité de freinage (ou hacheur de freinage), qui contrôle la connexion et la déconnexion de la résistance.
Unité de retour d'énergie (unité de retour d'énergie régénérative) :
Dans certaines applications, un dispositif de retour d'énergie est utilisé pour conserver l'énergie et réduire la production de chaleur. Ce dispositif convertit l'énergie régénérée du moteur en une forme adaptée au réseau électrique et la réinjecte dans le réseau, au lieu de la gaspiller sous forme de chaleur. Cette méthode est particulièrement utile dans les applications nécessitant des démarrages et des arrêts fréquents ou une décélération rapide.
Utiliser la fonction de freinage intégrée du convertisseur de fréquence :
Certains convertisseurs de fréquence sont conçus avec des fonctions de freinage intégrées qui gèrent l'énergie régénérative sans nécessiter de résistances de freinage externes. Ces variateurs ont une fonction de freinage intégrée qui dissipe en toute sécurité l'énergie excédentaire et évite les surtensions. Pour protéger le convertisseur de fréquence et les autres composants du système, il est essentiel d'assurer une décélération sûre et efficace du moteur lors d'arrêts rapides ou de changements de direction fréquents en utilisant des résistances de freinage ou d'autres dispositifs de freinage.
Un convertisseur de fréquence à forte charge qui n'est pas équipé d'une résistance de freinage peut être facilement endommagé pour les raisons suivantes
Questions relatives aux énergies renouvelables :
En l'absence de résistance de freinage ou de rétroaction régénératrice, l'énergie excédentaire générée pendant la décélération peut provoquer une surtension, ce qui peut entraîner des dommages.
Défaut de protection contre les surtensions :
Convertisseurs de fréquence sont généralement équipés de mécanismes de protection contre les surtensions qui coupent l'alimentation électrique lorsque la tension dépasse les limites de sécurité. Toutefois, si les réglages de protection sont incorrects ou si le dispositif de protection fonctionne mal, une tension excessive peut endommager les composants internes de l'appareil. le convertisseur de fréquence.
La capacité de charge des condensateurs internes et des composants de puissance :
Les condensateurs du bus CC et les composants de puissance (tels que l'IGBT) à l'intérieur du système d'alimentation en énergie. le convertisseur de fréquence Les composants internes, tels que les condensateurs, ont une capacité limitée à gérer les surtensions. Le dépassement de leurs limites peut entraîner une défaillance catastrophique.
Dommages causés par la chaleur :
La commutation fréquente des composants électriques due à la manipulation de l'énergie régénérative génère une chaleur supplémentaire. Si le refroidissement est inadéquat, cette chaleur peut entraîner des dommages thermiques, réduisant la durée de vie des composants ou provoquant une panne immédiate.
La montée en puissance actuelle :
Une accélération ou une décélération rapide peut provoquer des surtensions, ce qui soumet les composants électriques à d'énormes contraintes et peut entraîner une défaillance.
Conclusion
Pour éviter ces problèmes, l'intégration d'une résistance de freinage et d'une unité de freinage dans le système de freinage de la le convertisseur de fréquence est essentiel. Une résistance de freinage dissipe l'énergie régénératrice du moteur sous forme de chaleur, protégeant ainsi le système de freinage. le convertisseur de fréquence des dommages causés par une tension excessive. Si la conception du système ne permet pas l'utilisation d'une résistance de freinage, une unité de retour d'énergie (unité de retour d'énergie régénérative) peut être envisagée. Ce dispositif renvoie l'énergie régénérée au réseau électrique, améliorant ainsi l'efficacité du système et protégeant les consommateurs. le convertisseur de fréquence. Une bonne gestion de l'énergie régénérative est essentielle pour garantir la sécurité et la longévité des convertisseurs de fréquence dans les applications de moteurs à haute puissance.
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