ما هي وحدة الكبح في محول التردد؟ ما هي خصائصها؟

تشير وحدة الكبح في محول التردد إلى نظام يستخدم للتحكم في المواقف التي تتطلب أحمالًا ميكانيكية ثقيلة ومتطلبات سرعة كبح عالية جدًا. تستهلك الطاقة الكهربائية المتجددة التي يولدها المحرك من خلال مقاومة الكبح أو تعيد الطاقة الكهربائية المتجددة إلى مصدر الطاقة.
في بعض التطبيقات، يلزم التباطؤ السريع. وفقًا لمبدأ المحركات غير المتزامنة، كلما زاد الانزلاق، زاد عزم الدوران. وبالمثل، سيزداد عزم الكبح مع زيادة معدل التباطؤ، مما يؤدي إلى تقصير وقت تباطؤ النظام بشكل كبير، وتسريع ردود الفعل للطاقة، والتسبب في ارتفاع جهد ناقل التيار المستمر بسرعة. لذلك، يجب استهلاك طاقة ردود الفعل بسرعة للحفاظ على جهد ناقل التيار المستمر أقل من نطاق آمن معين.
تناقش هذه المقالة بشكل أساسي الوظائف الرئيسية والمزايا وعمليات العمل الخاصة بوحدة الكبح، على النحو التالي.
1. الوظيفة الرئيسية لوحدة الكبح
في تطبيقات معينة، يلزم التباطؤ السريع. وفقًا لمبدأ المحركات غير المتزامنة، كلما زاد الانزلاق، زاد عزم الدوران. وبالمثل، سيزداد عزم الكبح مع زيادة معدل التباطؤ، مما يؤدي إلى تقصير وقت تباطؤ النظام بشكل كبير، وتسريع ردود الفعل للطاقة، والتسبب في ارتفاع جهد ناقل التيار المستمر بسرعة. لذلك، يجب استهلاك طاقة ردود الفعل بسرعة للحفاظ على جهد ناقل التيار المستمر أقل من نطاق آمن معين. تتمثل الوظيفة الرئيسية لنظام وحدة الكبح في تبديد الطاقة بسرعة (والتي يتم تحويلها إلى طاقة حرارية بواسطة مقاوم الكبح). إنه يعوض بشكل فعال عن عيوب سرعة الكبح البطيئة وعزم الكبح الصغير (أقل من أو يساوي 20٪ من عزم الدوران المقدر) لمحولات التردد العادية، وهو مناسب جدًا للمواقف التي تتطلب الكبح السريع ولكن التردد منخفض.
2- مميزات وحدة الكبح
نظرًا للتشغيل قصير المدى لوحدة الكبح، مما يعني أن وقت التشغيل قصير جدًا في كل مرة، فإن ارتفاع درجة الحرارة أثناء وقت التشغيل بعيد عن الاستقرار؛ يكون وقت الفاصل الزمني بعد كل تشغيل أطول، وخلاله تكون درجة الحرارة كافية للانخفاض إلى نفس مستوى درجة الحرارة المحيطة. لذلك، ستنخفض الطاقة المقدرة لمقاومة الكبح بشكل كبير، وينخفض ​​السعر أيضًا وفقًا لذلك؛ بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لحقيقة وجود IGBT واحد فقط بوقت كبح يبلغ مستوى مللي ثانية، فإن مؤشرات الأداء العابرة لتشغيل وإيقاف تشغيل ترانزستور الطاقة مطلوبة لتكون منخفضة، وحتى وقت الإيقاف مطلوب ليكون قصيرًا قدر الإمكان لتقليل جهد نبضة الإيقاف وحماية ترانزستور الطاقة؛ آلية التحكم بسيطة نسبيًا وسهلة التنفيذ. نظرًا للمزايا المذكورة أعلاه، يتم استخدامها على نطاق واسع في أحمال الطاقة المحتملة مثل الرافعات وفي المواقف التي يلزم فيها الكبح السريع ولكن للعمل قصير المدى.
3. عملية عمل وحدة الكبح
1. عندما يتباطأ المحرك الكهربائي تحت تأثير قوة خارجية، فإنه يعمل في حالة توليد، مما ينتج طاقة متجددة. يتم تصحيح القوة الدافعة الكهربائية ثلاثية الطور التي يولدها بواسطة جسر ثلاثي الطور يتم التحكم فيه بالكامل ويتكون من ست وحدات تغذية مرتدة خاصة بالطاقة العاكسة وثنائيات حرة الحركة في قسم العاكس، مما يزيد باستمرار من جهد ناقل التيار المستمر داخل العاكس.
2. عندما يصل جهد التيار المستمر إلى جهد معين (جهد بدء وحدة الكبح)، يفتح أنبوب مفتاح الطاقة لوحدة الكبح ويتدفق التيار عبر مقاومة الكبح.
3. يقوم المقاوم الفرامل بتحرير الحرارة، وامتصاص الطاقة المتجددة، وتقليل سرعة المحرك، وخفض جهد ناقل التيار المستمر لمحول التردد.
4. عندما ينخفض ​​جهد ناقل التيار المستمر إلى جهد معين (جهد توقف وحدة الكبح)، يتم إيقاف تشغيل الترانزستور الكهربائي لوحدة الكبح. في هذا الوقت، لا يتدفق تيار الكبح عبر المقاوم، ويقوم مقاوم الكبح بشكل طبيعي بتبديد الحرارة، مما يقلل من درجة حرارته.
5. عندما يرتفع جهد ناقل التيار المستمر مرة أخرى لتنشيط وحدة الكبح، ستكرر وحدة الكبح العملية المذكورة أعلاه لموازنة جهد الناقل وضمان التشغيل الطبيعي للنظام.