VFD ブレーキングソリューションは、モーター減速時または停止時に発生する回生エネルギーを処理し、DC バス電圧の過上昇を防止し、安全かつ効率的なシステム動作を確保するために使用されます。一般的なソリューションには、ダイナミックブレーキと回生ブレーキがあり、負荷特性、エネルギー効率、コスト要件に基づいて選択できます。

可変周波数速度制御システムでは、モーターの減速と停止は周波数を徐々に低下させることで実現されます。周波数が低下した瞬間、モーターの同期速度はそれに応じて低下しますが、ローター速度は機械的慣性により変化しません。同期速度 w_1 がローター速度 w より低くなると、ローター電流の位相はほぼ 180 度シフトし、モーターは電動モードから発電モードに移行します。同時に、モーターシャフトのトルクは制動トルク T_e となり、モーター速度を急速に低下させ、モーターは回生ブレーキ状態になります。モーターからの回生電気エネルギー P は、フリーホイールダイオードを介した全波整流により DC 回路にフィードバックされます。DC 回路内の電気エネルギーは整流ブリッジを介してグリッドにフィードバックできないため、インバータ自身のコンデンサのみで吸収されます。他の部品でも電気エネルギーを消費できますが、コンデンサは短時間で電荷を蓄積し、「ポンプ電圧」を形成し、DC 電圧 Ud を上昇させます。過度の DC 電圧は各種コンポーネントを損傷させる可能性があります。したがって、この回生エネルギーを処理するための対策を講じる必要があります。当社は以下の 2 つのソリューションを提供しています。

ソリューション A: ダイナミックブレーキ
この方法は、ブレーキ抵抗器を介して回生エネルギーを消費します。その動作原理は、チョッパ（ブレーキユニットとも呼ばれる）を使用してブレーキ抵抗器を制御し、DC 回路内のエネルギーを吸収することで、急速なブレーキを実現します。このソリューションは、構造がシンプルで低コスト、高いブレーキトルクを備え、電力網に汚染を引き起こしません。ただし、回生エネルギーを回収することはできません。標準的な遠心分離機やプレーナーなど、コストに敏感な場合やグリッド安定性に対する要件が低いシナリオに適しています。

ソリューション B: 回生ブレーキ
この方法は、回生エネルギーを同じ周波数と位相の AC 電力にインバートし、グリッドにフィードバックします。アクティブインバーション技術を採用することで、エネルギーリサイクルを可能にし、システム効率を向上させ、4 象限動作をサポートします。ただし、安定したグリッド電圧（変動が 15% を超えないこと）が必要であり、そうでないと転流失敗が発生しやすくなります。また、高調波汚染のリスクがあり、制御の複雑さとコストが比較的高くなります。クレーンやエレベーターの位置エネルギー負荷など、頻繁なブレーキが必要でグリッド供給が安定している用途に適しています。