Uma solução de frenagem para VFD é utilizada para lidar com a energia regenerativa gerada durante a desaceleração ou parada do motor, evitando o aumento excessivo da tensão do barramento CC e garantindo uma operação segura e eficiente do sistema. As soluções comuns incluem frenagem dinâmica e frenagem regenerativa, que podem ser selecionadas com base nas características da carga, eficiência energética e requisitos de custo.

Em um sistema de controle de velocidade por frequência variável, a desaceleração e a parada do motor são realizadas reduzindo gradualmente a frequência. No instante em que a frequência diminui, a velocidade síncrona do motor cai proporcionalmente, enquanto a velocidade do rotor permanece inalterada devido à inércia mecânica. Quando a velocidade síncrona w_1 se torna menor que a velocidade do rotor w, a fase da corrente do rotor sofre um deslocamento de quase 180 graus, fazendo com que o motor transite do modo motor para o modo gerador. Simultaneamente, o torque no eixo do motor torna-se torque de frenagem T_e, reduzindo rapidamente a velocidade do motor, colocando-o em um estado de frenagem regenerativa. A energia elétrica regenerada P do motor é realimentada no circuito CC através de retificação de onda completa pelos diodos de roda livre. Como a energia elétrica no circuito CC não pode ser realimentada para a rede elétrica através da ponte retificadora, ela é absorvida apenas pelo próprio capacitor do inversor. Embora outras partes possam consumir energia elétrica, o capacitor ainda acumula carga por um curto período, formando uma “tensão elevada”, fazendo com que a tensão CC Ud aumente. Uma tensão CC excessiva pode danificar vários componentes. Portanto, medidas devem ser tomadas para lidar com essa energia regenerativa. Nossa empresa oferece as duas soluções a seguir.

Solução A: Frenagem Dinâmica
Este método consome a energia regenerativa através de um resistor de frenagem. Seu princípio de funcionamento envolve o uso de um chopper (também conhecido como unidade de frenagem) para controlar o resistor de frenagem na absorção de energia dentro do circuito CC, alcançando assim uma frenagem rápida. Esta solução apresenta estrutura simples, baixo custo e alto torque de frenagem, além de não causar poluição na rede elétrica. No entanto, não é possível recuperar a energia regenerativa. É adequada para cenários sensíveis a custos ou com baixos requisitos de estabilidade da rede, como em centrífugas padrão ou plainas.

Solução B: Frenagem Regenerativa
Este método inverte a energia regenerativa em energia CA na mesma frequência e fase para realimentá-la à rede elétrica. Utilizando tecnologia de inversão ativa, possibilita a reciclagem de energia, melhora a eficiência do sistema e suporta operação em quatro quadrantes. No entanto, requer uma tensão de rede estável (com flutuações não superiores a 15%); caso contrário, pode ocorrer falha de comutação facilmente. Há também risco de poluição harmônica, e a complexidade de controle e o custo são relativamente altos. É adequada para aplicações que exigem frenagem frequente e possuem fornecimento de rede estável, como cargas de energia potencial em guindastes e elevadores.