Ustvarjanje prenapetosti in regenerativno zaviranje frekvenčnega pretvornika

Razsmerniki se v procesu odpravljanja napak in uporabe pogosto srečujejo z različnimi težavami, med katerimi je najpogostejši pojav prenapetosti. Ko nastane prenapetost, se bo za preprečitev poškodbe notranjega tokokroga aktivirala funkcija prenapetostne zaščite frekvenčnega pretvornika, tako da bo frekvenčni pretvornik prenehal delovati, zaradi česar oprema ne bo delovala normalno.
Tako imenovana prenapetost frekvenčnega pretvornika se nanaša na napetost frekvenčnega pretvornika, ki zaradi različnih razlogov presega nazivno napetost, kar se odraža predvsem v enosmerni napetosti enosmernega vodila frekvenčnega pretvornika.
Pri normalnem delovanju je enosmerna napetost pretvornika povprečna vrednost po trifaznem polnovalnem usmerjanju. Če se uporablja omrežna napetost 380 V, je povprečna enosmerna napetost Ud=1.35U linijska =513V.
Ko pride do prenapetosti, se kondenzator za shranjevanje energije na vodilu DC napolni. Ko napetost naraste na približno 700 V (odvisno od modela), bo pretvornik deloval kot prenapetostna zaščita.
Obstajata dva glavna razloga za prenapetost frekvenčnega pretvornika: prenapetost napajanja in prenapetost regeneracije.
Prenapetost napajalnika pomeni, da napetost DC vodila presega nazivno vrednost, ker je napajalna napetost previsoka. Večina pretvornikov ima zdaj vhodne napetosti do 460 V, zato je prenapetost, ki jo povzroča moč, redka.
Glavni razlogi za ustvarjanje regenerativne prenapetosti so naslednji: Ko se velika obremenitev GD2 (navor vztrajnika) upočasni, je čas upočasnitve frekvenčnega pretvornika nastavljen prekratko; Motor potisne zunanja sila (ventilator, vlečni stroj) ali potencialna obremenitev (dvigalo, žerjav). Zaradi teh razlogov je dejanska hitrost motorja višja od ukazne hitrosti pretvornika, to pomeni, da hitrost rotorja motorja presega sinhrono hitrost, potem je stopnja zdrsa motorja negativna, smer navitje rotorja, ki reže vrtljivo magnetno polje, je nasprotno navitju motorja, ustvarjeni elektromagnetni navor pa je zavorni navor, ki ovira smer vrtenja. Torej motor dejansko proizvaja elektriko, kinetična energija bremena pa se "regenerira" v elektriko. Regenerativna energija se napolni kondenzatorju za shranjevanje enosmerne energije v pretvorniku preko diode v pretvorniškem oddelku, tako da napetost enosmernega vodila naraste, kar je regenerativna prenapetost.
Ker je navor, ki nastane v procesu regeneracije prenapetosti, nasproten prvotnemu navoru, je to zavorni moment, zato je proces regeneracije prenapetosti tudi proces regenerativnega zaviranja. Z drugimi besedami, regenerativna energija je odpravljena in zavorni navor se poveča. Če regenerativna energija ni velika, bosta ta del električne energije porabila frekvenčni pretvornik in motor, ker imata frekvenčni pretvornik in motor 20 regenerativno zavorno zmogljivost. Če ta del energije preseže zmogljivost porabe pretvornika in motorja, bo kondenzator enosmernega tokokroga prenapolnjen in funkcija prenapetostne zaščite pretvornika bo ustavila delovanje.
Da bi se izognili tej situaciji, je treba ta del energije pravočasno odstraniti, hkrati pa izboljšati zavorni navor, kar je namen regenerativnega zaviranja.