Технико-икономически анализ на подмяната на спирачния блок с блок за обратна връзка с енергията

1. Сравнение на принципите на работа на два типа устройства

1. Принцип на работа на устройството за обратна връзка с енергия

Блокът за обратна връзка по енергия е спирачно устройство, използвано в системи за регулиране на скоростта с променлива честота, чиято основна функция е да подава обратна връзка на регенерираната електрическа енергия, генерирана от забавянето на двигателя, към електрическата мрежа чрез PWM модулационна технология. Когато двигателят е в състояние на генериране (като например потенциално енергийно натоварване или забавяне при голямо инерционно натоварване) и скоростта на ротора надвиши синхронната скорост, генерираната електрическа енергия ще се съхранява във филтърния кондензатор на DC шината на честотния преобразувател. Блокът за обратна връзка по енергия автоматично открива напрежението на DC шината, инвертира постояннотоковото захранване в променливо захранване със същата честота и фаза като мрежата и го свързва към мрежата след множество филтри за шум. Ефективността на обратната връзка може да достигне над 97%.

2. Принцип на работа на спирачния агрегат

The braking unit (energy consuming braking unit) consumes regenerative electrical energy through an external braking resistor. When the DC bus voltage exceeds the set threshold, the braking unit conducts to allow current to flow through the braking resistor, converting electrical energy into thermal energy for dissipation. This design is simple and reliable, but it completely wastes energy and generates a large amount of heat, requiring additional heat dissipation measures.

3、 Feasibility and Challenges of Alternative Technologies

Feasibility Analysis

Economic feasibility: Actual cases have shown that in frequent braking scenarios (such as elevators and centrifuges), the investment payback period of energy feedback units usually does not exceed 2 years. For example, after being used by a certain VC production enterprise, a single device can save more than 9000kWh of electricity annually.

Technical feasibility: Modern energy feedback units have achieved fully automatic operation without parameter settings. Installation only requires connecting the DC bus to the grid side, making debugging simple.

Main technical difficulties

Grid compatibility: It is necessary to ensure that the feedback energy is synchronized with the grid and avoid current backflow

Harmonic suppression: THD<5% must be controlled to meet the IEC61000-3-2 standard

Dynamic response: Need to quickly track changes in bus voltage (ms level response)

System protection: need to improve overvoltage, overcurrent, and overtemperature protection mechanisms

4、 Typical application cases and benefits

Elevator industry: A residential area in Suzhou achieved a comprehensive energy-saving rate of 30.1% after installation, while reducing the temperature of the machine room by 3-5 ℃ and reducing air conditioning energy consumption by 15%.

Pharmaceutical centrifuge: After replacing the 22kW equipment braking unit with a feedback device, a company in Shenzhen shortened the deceleration time from 10 minutes to 3 minutes, saving 9000kWh of electricity annually and recovering investment within two years.

Industrial hoist: After the renovation of the inclined shaft hoisting system in a certain mine, the regenerative energy recovery rate reached 95%, and the system's heat generation was reduced by 70%.

5、 Alternative Decision Suggestions

Recommended alternative scenarios:

Frequent braking situations (such as elevators and cranes)

High energy consuming process equipment (such as centrifuges, rolling mills)

Environment sensitive to temperature in the computer room

Areas with high electricity costs

Retain the braking unit scenario:

Simple application with extremely low braking frequency

Projects with limited initial investment

Remote areas with poor power grid quality

Implementation path:

Conduct energy consumption audit first to determine energy-saving potential

Select equipment that meets the GB/T14549 standard

Apply for government energy-saving subsidies (subsidies up to 30% in some regions)

Приоритизиране на обновяването на оборудване с висока консумация на енергия в горните 20% от потреблението на енергия