I. Hãm động năng

Là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát (trong các tải cần giảm tốc độ liên tục như thang máy, cầu trục,…) mà năng lượng cơ học của động cơ tích lũy được trong quá trình làm việc trước đó biến  thành điện năng tiêu tán dưới dạng nhiệt trong quá trình hãm.

Hãm động năng qua điện trở: khi ngắt nguồn AC của động cơ, chốt hãm IGBT sẽ tự động mở trên DC Bus. IGBT được nối với điện trở hãm thích hợp (điện trở công suất). Năng lượng từ động cơ trả lên DC Bus qua điện trở hãm và do đó sẽ không ảnh hưởng lên biến tần.

Biến tần tiêu chuẩn ACS880-01 tích hợp sẵn bộ hãm động năng từ size R5-R9.

 

1 Bộ chỉnh lưu.	3. Nghịch lưu
2 DC bus	4. Module hãm động năng

Module hãm động năng ( phải lắp thêm đối với những biến tần không tích hợp):

 

1 Nguồn cung cấp AC	7 Cầu chì hãm DC
2 Cầu chì	8 Bộ suy giảm sóng hài (option)
3 Chỉnh lưu	9 Module hãm động năng
4 DC bus	10 Điện trở hãm
5 Cầu chì DC biến tần	11 Động cơ
6 Các biến tần

Module hãm động năng có tác dụng: Dẫn năng lượng dư thừa từ DC bus đến điện trở phanh khi cần thiết. Module hãm hoạt động khi điện áp DC vượt quá giới hạn tối đa nhất định. Việc tăng điện áp thường được gây ra la do quá trình giảm tốc của động cơ. Người dùng có thể cài đặt chức năng phanh, hãm động năng khi cần thiết.

II. Hãm tái sinh

Trong các động cơ điện xoay chiều sẽ có những chế độ hoạt động mà sẽ sản sinh ra nguồn năng lượng trả ngược lại nguồn như 1 máy phát điện. Nguồn năng lượng đó được gọi là năng lượng tái sinh. Trong các trường hợp hầu như là sẽ loại bỏ hoặc trả tự do về nguồn. Điều đó gây nên những sự lãng phí và gây ô nhiễm nguồn điện. Đặc biệt trong các thiết bị cần trục, cầu trục, máy cuộn... thường xuyên hoạt động dưới chế độ hãm tái sinh thì vấn đề lại càng lớn.

Để giải quyết vấn đề đó ABB đã cho ra đời dòng biến tần tái sinh năng lượng ACS880-11/17 được thiết kế nhỏ gọn và hoàn chỉnh, được dùng trong các tải tái sinh theo chu kỳ hoặc các ứng dụng phanh liên tục. Với chức năng đó, năng lượng phanh của động cơ được đưa trở lại biến tần và phân phối cho mạng lưới cung cấp để có thể được sử dụng cho các thiết bị khác. So với phương pháp dùng hãm cơ hoặc điện trở làm năng lượng hãm bị lãng phí như nhiệt, biến tần tái sinh sẽ tiết kiệm đáng kể năng lượng tiêu thụ và làm mát.

Biến tần tái sinh hoạt động ở 3 chế độ:

1.Chế độ tái sinh hoàn toàn: Khi cần khả năng tái sinh, chỉnh lưu tái tạo sử dụng các xung điều khiển IGBT (trên 120 độ). Điều này cho phép lưu lượng điện tối đa đến mạng lưới cung cấp. Trong chế độ này, bộ chỉnh lưu tái tạo cũng lọc hầu hết các bậc thang điện áp bằng cách điều khiển chéo các IGBT trong một khoảng thời gian nhất định.

2. Chế độ điều tiết: Khi cần động cơ chạy, dòng điện chạy qua điốt như trong chế độ điốt. Khi cần khả năng tái sinh, dòng chảy đến mạng lưới cung cấp được điều chỉnh bằng cách sử dụng các xung điều khiển IGBT ngắn hơn so với chế độ tái sinh hoàn toàn. Chế độ điều tiết cũng làm cho điện áp DC cao hơn trong quá trình thay đổi tải.

3. Chế độ điốt: Bộ chỉnh lưu tái sinh hoạt động ở chế độ diode khi nguồn điện chuyển từ nguồn sang DC bus. Các IGBT  tắt và tất cả dòng điện chạy qua điốt đến DC bus. Người dùng cũng có thể buộc chế độ diode sử dụng với thông số 120.29. Nếu chế độ diode bị buộc phải sử dụng, bộ chỉnh lưu tái sinh không thể cung cấp năng lượng trả lại cho lưới.

 

Ưu điểm của dòng biến tần hãm tái sinh:

Với những đặc tích kỹ thuật đã phân tích trên đây, chúng ta có thể thấy rõ ưu điểm nổi bật của dòng biến tần tái sinh so với dòng biến tần tiêu chuẩn dùng phương pháp hãm động năng:

• Tiết kiệm điện năng tiêu thụ do lượng điện trả lại lưới không tiêu tốn vào điện trở xả
• Tiết kiệm điện năng do không cần làm mát cho bộ phận hãm
• Tất cả được tích hợp trong 1 nên cắt giảm chi phí, thời gian lắp đặt
• Cài đặt biến tần nhanh chóng, dễ dàng
• Không cần thêm điện trở xả (thậm chí module hãm) nên tiết kiệm không gian lắp đặt
• Không cần thêm bộ phận làm mát để xử lý nhiệt tạo ra bởi điện trở
• Hệ thống dây điện đơn giản
• Ít phụ tùng cần thiết
• Điện áp đầu ra ổn định trong mọi điều kiện tải, ngay cả với điện áp cung cấp dao động