Los factores clave para seleccionar dispositivos de retroalimentación de energía en el uso diario de control industrial son:
Coincidencia de características de carga
Las cargas de torque constante (como grúas y cabrestantes) requieren la selección de dispositivos de retroalimentación con altas capacidades de respuesta dinámica para garantizar una rápida absorción de energía regenerativa.
Las cargas de torque variable (como ventiladores y bombas) requieren ajustar el umbral de potencia de retroalimentación en función de la curva de torque de velocidad (como la característica de torque cuadrado).
Niveles de potencia y voltaje
La potencia nominal del dispositivo de retroalimentación debe ser ≥ 1,1 veces la potencia nominal del motor, y el voltaje del bus debe coincidir con el voltaje de la red (como un sistema de 400 V/660 V).
Para equipos de alta potencia (>100kW), se recomienda utilizar un convertidor de frecuencia de cuatro cuadrantes que admita el flujo de energía bidireccional.
Compatibilidad con la red
Es necesario detectar el rango de fluctuación de voltaje de la red eléctrica (± 20%) para garantizar que la tasa de distorsión armónica (THD) de la corriente de retroalimentación sea inferior al 5%.
Se debe dar prioridad a los dispositivos con función de detección de sincronización de voltaje/frecuencia para evitar la corriente de retroalimentación y la sincronización de la red.
Clasificación técnica y escenarios aplicables
Características del tipo Escenarios aplicables
Instalación independiente tipo split, de fácil mantenimiento, pero requiere proyectos de renovación de cableado adicional o sistemas de ascensores con espacio limitado
Integrado en el convertidor de frecuencia, respuesta rápida y alto costo para equipos industriales nuevos (como centrífugas)
Almacenamiento de energía combinado con paquete de baterías, adecuado para escenarios fuera de la red o de red inestable sin condiciones de retroalimentación de la red
Evaluación del efecto económico y de ahorro energético
Tasa de ahorro de energía: el dispositivo de retroalimentación de energía del ascensor puede alcanzar entre el 17,85 % y el 40,37 %, y el período de recuperación de la inversión debe calcularse en función de la tasa de carga.
Comparación de costos: El precio del dispositivo de retroalimentación es aproximadamente 2-3 veces el del frenado de consumo de energía, pero los beneficios de ahorro de energía a largo plazo son significativos.
Puntos clave para la instalación y el mantenimiento
Diseño de disipación de calor
Los dispositivos de retroalimentación de alta potencia requieren enfriamiento por aire forzado (como ventiladores a prueba de explosiones) para garantizar que la temperatura de la unión IGBT sea <125 ℃.
Reserve un espacio de disipación de calor de ≥ 100 mm dentro de la caja para evitar la acumulación de calor.
Función de protección
Es necesario contar con protección contra sobretensión, sobrecorriente, sobrecalentamiento y conexión inversa para la red eléctrica. Si la tensión del bus supera 1,2 veces el valor efectivo de la red eléctrica, se desconectará automáticamente.
Sugerencias para el proceso de selección
Curva de carga real: determinar la energía regenerativa máxima mediante pruebas de velocidad de torsión.
Detección de red eléctrica: Verifique el contenido armónico y la estabilidad de voltaje de la red eléctrica.
Verificación de simulación: utilice herramientas como MATLAB para simular la forma de onda de la corriente de retroalimentación y optimizar los parámetros de control.