يُذكركم موردو مُحوّلات التردد رباعية الأرباع بأن مُعظم مُحوّلات التردد العادية تستخدم جسور مُقوّمة ثنائية الصمام لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، ثم تستخدم تقنية عاكس IGBT لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد بجهد وتردد قابلين للتعديل. يعمل هذا النوع من مُحوّلات التردد في الوضع الكهربائي فقط، لذا يُسمى مُحوّل تردد ثنائي الأرباع. بسبب استخدام جسر مُقوّم ثنائي الصمام في مُحوّل التردد ثنائي الأرباع، يستحيل تحقيق تدفق طاقة ثنائي الاتجاه، وبالتالي لا يُمكن إعادة الطاقة من نظام تغذية المحرك إلى شبكة الكهرباء. في بعض التطبيقات التي تحتاج فيها المحركات الكهربائية إلى تغذية راجعة، مثل المصاعد وأجهزة الطرد المركزي، لا يُمكن إضافة وحدة كبح مقاومة إلا إلى مُحوّل التردد ثنائي الأرباع لاستهلاك طاقة التغذية الراجعة من المحرك الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، في بعض التطبيقات عالية الطاقة، تُسبب جسور مُقوّمة ثنائية الصمام تلوثًا توافقيًا خطيرًا لشبكة الكهرباء.
من أجل تمكين محول التردد من العمل في حالة توليد الطاقة، وإرسال طاقة الكبح إلى الشبكة، وتقليل استهلاك الطاقة، وتحقيق التشغيل الرباعي، هناك عادةً طريقتان:
1. تجهيز مُحوِّل التردد بوحدة تغذية راجعة واحدة أو أكثر، يمكن توصيلها بالتوازي لتغذية الشبكة بالطاقة، ولكن لا يمكنها ضبط جهد الناقل والتوافقيات ومعامل القدرة تلقائيًا. هذه الطريقة منخفضة التكلفة، ويمكنها تقليل استهلاك الطاقة إلى حد ما، ولكن تأثيرها منخفض نسبيًا، ولا تتضمن وظيفة تحسين أو حماية لتشغيل مُحوِّل التردد.
٢. يُمكن تزويد مُحوِّل التردد بواجهة أمامية نشطة، تُعرف عادةً باسم AFE، لتحقيق تصحيح مُتحكَّم فيه وتغذية راجعة للطاقة. يُمكن تعديل جهد الناقل ومعامل القدرة، مما يُقلِّل التوافقيات بفعالية. ضمن نطاق مُعيَّن، يُمكن تجاهل تأثير تقلبات جهد الناقل تقريبًا. هذه الطريقة فعّالة، لكن تكلفتها مرتفعة نسبيًا. تُستخدم عادةً في الحالات التي تتطلب معامل قدرة مرتفعًا أو تتطلب فرملة متكررة، مثل المصاعد، ورفع وخفض المناجم، والرفع والخفض، وما إلى ذلك.
مقدمة إلى Active Front End AFE
يمكن للواجهة الأمامية النشطة تحقيق تصحيح قابل للتحكم وتغذية راجعة للطاقة. يتميز معالجنا MD050 بأنه واجهة أمامية نشطة، ويختلف عن وحدات تغذية راجعة للطاقة التقليدية. معالج الواجهة الأمامية النشطة عبارة عن شريحة معالجة إشارة رقمية عالية السرعة، قادرة على تحقيق تصحيح قابل للتحكم. يتميز بمعامل قدرة مرتفع جدًا، يصل عادةً إلى 99%، وتردد توافقي منخفض جدًا، عادةً أقل من 5%. جهد الناقل قابل للتعديل، وحتى في حالة تذبذب جهد الدخل، فإنه يضمن ثبات جهد الناقل ضمن نطاق معين.