Асинхронные двигатели переменного тока превосходно управляют высокоинерционными нагрузками на высоких скоростях — например, в вентиляторах, пилах, конвейерах и мельницах, — а частотно-регулируемые приводы позволяют регулировать частоту вращения двигателя в соответствии с требованиями применения путем изменения частоты подаваемого напряжения.

Но когда необходимы быстрые остановки — будь то по соображениям безопасности или для предотвращения потери времени и производительности в ожидании остановки груза, — высокие скорости и высокая инерция груза затрудняют торможение двигателя и остановку груза.

В асинхронном двигателе переменного тока трехфазная переменная мощность подается на обмотки статора, создавая вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует ток и соответствующее магнитное поле в роторе. Взаимодействующие магнитные поля ротора и статора заставляют двигатель вращаться.

Торможение с инжекцией постоянного тока работает именно так, как следует из его названия, — путем подачи постоянного напряжения на обмотки двигателя. Перед началом торможения с впрыском постоянного тока необходимо отключить питание статора двигателя переменным током — обычно путем размыкания реле. В свою очередь, реле, управляющее торможением двигателя, замыкается, обеспечивая подачу постоянного напряжения от Шина постоянного тока — наносится на обмотки. Чтобы ток торможения не превышал номинальные значения привода и двигателя, схема в ЧРП или во внешнем тормозном модуле регулирует величину подаваемого напряжения.

Когда постоянный ток подается на обмотки двигателя, он создает фиксированное (а не вращающееся) магнитное поле. Тормозное действие создается ротором, работающим для выравнивания с этим неподвижным полем. Чем выше постоянный ток, тем сильнее тормозное усилие.

Энергия, генерируемая во время торможения, рассеивается в виде тепла двигателем (особенно ротором) и контроллером, поэтому тепловые ограничения этих компонентов определяют, какой ток торможения может быть приложен и в течение какого времени он может быть приложен до возникновения перегрева. Если часто используется торможение с впрыском постоянного тока, при выборе размера двигателя необходимо учитывать дополнительный нагрев, возникающий при торможении.

Хотя торможение впрыском постоянного тока может использоваться для удержания груза на месте, обычно это не рекомендуется из-за тепла, выделяемого двигателем. А поскольку инжекционные тормоза постоянного тока требуют постоянного источника питания, они не считаются безотказными устройствами.

Торможение впрыском постоянного тока — это лишь один из нескольких электрических методов остановки асинхронного двигателя переменного тока. Две другие формы торможения — динамическое торможение и рекуперативное торможение — преобразуйте механическую энергию, генерируемую при замедлении вращения ротора, в электрическую энергию.

В динамической тормозной системе эта электрическая энергия выделяется в виде тепла через резистор с регулируемым напряжением. При рекуперативном торможении эта электрическая энергия подается обратно в источник питания или на общую шину постоянного тока. Динамическое торможение лучше всего подходит для применений, требующих только периодического торможения без высоких требований к отводу тепла, в то время как рекуперативное торможение лучше всего подходит для применений с частыми остановками и запусками или капитальными нагрузками.

Недостатком как динамического, так и рекуперативного торможения является то, что тормозное усилие уменьшается по мере замедления двигателя (ротора). Инжекционные тормоза постоянного тока часто используются в сочетании с системами динамического или рекуперативного торможения для обеспечения конечной тормозной мощности, необходимой для полной остановки двигателя и загрузки. А поскольку тормоза с впрыском постоянного тока могут вызвать проблемы с перегревом двигателя и привода, использование динамического или рекуперативного торможения в начале вместе с торможением с впрыском постоянного тока в конце остановки снижает риск перегрева, обеспечивая быструю и полную остановку высокоинерционного высокоскоростного асинхронного двигателя переменного тока. приложения.