Anbieter von Rückkopplungseinheiten weisen darauf hin, dass die Brückengleichrichterschaltung herkömmlicher Frequenzumrichter im täglichen Betrieb dreiphasig und nicht steuerbar ist. Daher ist ein bidirektionaler Energieaustausch zwischen Gleichstromkreis und Stromversorgung nicht möglich. Die effektivste Lösung dieses Problems ist der Einsatz aktiver Wechselrichter. Diese wandeln die zurückgewonnene elektrische Energie in Wechselstrom mit der gleichen Frequenz und Phase wie das Netz um und speisen diesen wieder ein. Der verwendete PWM-Gleichrichter mit Stromnachführung ermöglicht einen einfachen bidirektionalen Leistungsfluss und zeichnet sich durch eine schnelle dynamische Reaktion aus. Die gleiche Topologie erlaubt die vollständige Kontrolle des Austauschs von Blind- und Wirkleistung zwischen Wechsel- und Gleichstromseite mit einem Wirkungsgrad von bis zu 97 % und erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen. Die Wärmeverluste beim Bremsen betragen lediglich 1 % des Energieverbrauchs, ohne das Stromnetz zu belasten. Daher eignet sich die Rückkopplungsbremsung besonders für Anwendungen mit häufigem Bremsen und hoher Motorleistung. Hierbei ist die Energieeinsparung signifikant und beträgt je nach Betriebsbedingungen durchschnittlich etwa 20 %.
Inverter-Rückkopplungsbremsbedingungen
(1) Beim Abbremsen des Elektromotors von hoher Drehzahl (fH) auf niedrige Drehzahl (fL) sinkt die Frequenz sprunghaft. Aufgrund der mechanischen Trägheit des Elektromotors ist der Schlupf s < 0, und der Elektromotor arbeitet im Generatorbetrieb. In diesem Zustand ist die induzierte Gegenspannung E > U (Klemmenspannung).
(2) Der Elektromotor läuft mit einer bestimmten Drehzahl fN, und wenn er stoppt, ist fN=0. Während dieses Vorgangs geht der Elektromotor in den Generatorbetrieb über, und die induzierte Gegenspannung E>U (Klemmenspannung).
(3) Bei potenziellen Energielasten, wie beispielsweise beim Heben und Absenken schwerer Gegenstände durch einen Kran, befindet sich der Elektromotor ebenfalls im Leistungserzeugungsbetrieb, wenn die tatsächliche Drehzahl n größer als die synchrone Drehzahl n0 ist, wobei E>U.
Charakteristika der Rückkopplungsbremsung von Frequenzumrichtern
(1) Es kann in großem Umfang für den energiesparenden Betrieb in Energierückkopplungs-Bremsszenarien der PWM-Wechselstromübertragung eingesetzt werden.
(2) Hohe Rückkopplungseffizienz von über 97,5 %; Geringer Wärmeverlust von nur 1 % des Energieverbrauchs.
(3) Der Leistungsfaktor beträgt ungefähr 1.
(4) Der Oberwellenstrom ist gering, verursacht nur minimale Verschmutzungen des Stromnetzes und besitzt die Eigenschaften eines umweltfreundlichen Betriebs.
(5) Sparen Sie Investitionen und kontrollieren Sie Oberwellen- und Blindkomponenten auf der Stromversorgungsseite einfach.
(6) Bei Mehrmotorengetrieben kann die Rückgewinnungsenergie jeder einzelnen Maschine voll genutzt werden.
(7) Besitzt einen signifikanten Energiespareffekt (bezogen auf die Leistungsaufnahme und die Betriebsbedingungen des Motors).
(8) Wird die Werkstatt über einen gemeinsamen Gleichstrombus für mehrere Geräte versorgt, kann die Energie aus der Rückkopplungsbremsung direkt in den Gleichstrombus zurückgespeist und von anderen Geräten genutzt werden. Berechnungen zufolge kann dadurch die Kapazität von Rückkopplungswechselrichtern eingespart oder deren Bedarf sogar ganz beseitigt werden.
Anwendungsszenarien der Rückkopplungsbremsung von Frequenzumrichtern
(1) Hochgeschwindigkeitsseparator zur Kristallisation von Glucose in pharmazeutischen Fabriken.
(2) Hochgeschwindigkeitsseparator zur Kristallisation von Haushaltszucker (Kristallzucker).
(3) Farbmischer und Mischer für Waschanlagen.
(4) Färbemaschinen, Dosiermaschinen und Mischer, die in Kunststofffabriken verwendet werden.
(5) Mittelgroße bis große Reinigungsmaschinen, Entwässerungsanlagen und Schleudertrockner, die in Wäschereien eingesetzt werden.
(6) Waschmaschinen, Bettwäschewaschmaschinen usw., die in Hotels, Pensionen und Wäschereien verwendet werden.
(7) Hochgeschwindigkeitszentrifugen und Separatoren in verschiedenen spezialisierten Zentrifugenmaschinenfabriken.
(8) Verschiedene Kippvorrichtungen wie Konverter, Stahlgießpfannen usw.
(9) Hebezeuge wie Brücken-, Turm- und Haupthebehaken, die angehoben werden können (Betriebszustand beim Absenken schwerer Gegenstände).
(10) Schneiden Sie das Förderband mit hoher Tragfähigkeit zu.
(11) Hängende Förderkörbe (zum Be- und Entladen) und geneigte Förderwagen in Bergwerken.
(12) Verschiedene Toraktivierungsvorrichtungen.
(13) Papierwalzenmotoren, die in Papierherstellungs- und Streckmaschinen in Chemiefasermaschinen eingesetzt werden.