En los últimos años, con el desarrollo de la era industrial, la aplicación de la tecnología de retroalimentación energética se ha vuelto cada vez más común. En ascensores, montacargas mineros, grúas portuarias, centrífugas de fábricas, bombas de yacimientos petrolíferos y muchas otras ocasiones, se verán acompañados de cambios en el potencial de carga y la energía cinética. Por ejemplo, cuando ascensores, grúas y otros equipos mecánicos descargan mercancías pesadas, la energía se reducirá, y cuando el equipo centrífugo esté inactivo, la energía cinética se reducirá. Según la ley de conservación de la energía, sabemos que la energía no desaparece del aire, entonces, ¿a dónde fue esta parte de la energía? La respuesta es que se convierte en electricidad renovable por el motor. De hecho, en equipos que utilizan control de frecuencia variable, esta parte de la electricidad generalmente se desperdicia al convertir la resistencia de freno en calor.
Si existe un dispositivo que utiliza esta parte de la electricidad renovable para devolverla a la red, puede ahorrarla y reducir el consumo energético. Un dispositivo de retroalimentación de energía es un producto de este tipo. Utiliza tecnología de conversión electrónica de potencia y su función principal es utilizar la electricidad renovable generada por el equipo mencionado durante su funcionamiento y convertirla en corriente alterna síncrona para devolverla a la red, ahorrando así electricidad.
En el sistema de control de frecuencia tradicional que consta de inversores de frecuencia generales, motores asíncronos y cargas mecánicas, cuando se descarga la carga de energía de bits impulsada por el motor, el motor puede estar en un estado de frenado de generación de energía regenerativa; O cuando el motor se desacelera de alta velocidad a baja velocidad (incluida la parada), la frecuencia puede caer, pero debido a la inercia mecánica del motor, el motor puede estar en un estado de generación de energía regenerativa y la energía mecánica almacenada en el sistema de transmisión se convierte en electricidad por el motor, que se devuelve al circuito de CC del inversor a través de los seis diodos de corriente continua del inversor.
En general, en los convertidores de frecuencia, hay dos métodos más comúnmente utilizados para procesar energía renovable:
(1) se disipa en la "resistencia de frenado" en paralelo con el condensador colocado artificialmente en el circuito de CC, llamado estado de frenado dinámico;
(2) Para volver a la red, se utiliza el estado de frenado por retroalimentación (también conocido como frenado regenerativo). Existe también un método de frenado, el frenado de CC, que puede utilizarse en situaciones que requieren un estacionamiento preciso o una rotación irregular del freno del motor antes del arranque debido a factores externos.
Freno de energía
El uso de la resistencia de frenado del circuito de CC para absorber la electricidad renovable del motor se denomina frenado por consumo de energía. Sus ventajas son la simplicidad de su construcción, la ausencia de contaminación a la red (en comparación con la fabricación por retroalimentación) y su bajo coste. La desventaja es su baja eficiencia operativa, especialmente cuando el frenado frecuente consume mucha energía y aumenta la capacidad de la resistencia de frenado.
En general, los convertidores de frecuencia de baja potencia (menos de 22 kW) incorporan una unidad de frenado, por lo que solo es necesario añadir una resistencia de frenado. Los convertidores de alta potencia (más de 22 kW) requieren una unidad de frenado externa, es decir, una resistencia de frenado.
Freno de retroalimentación
Para lograr el frenado por retroalimentación energética se requieren control de voltaje, frecuencia, fase y corriente de retroalimentación, entre otras condiciones. Se utiliza tecnología de inversión activa para revertir la electricidad renovable que se inyecta a la red con la misma frecuencia y fase de CA, logrando así el frenado.
La ventaja del frenado por retroalimentación es que puede operar en cuatro cuadrantes, y la retroalimentación de energía eléctrica mejora la eficiencia del sistema. Sus desventajas son:
(1) Este método de frenado por retroalimentación solo se puede utilizar con una tensión de red estable y resistente a fallos (la fluctuación de la tensión de red no debe superar el 10 %). Dado que, cuando el freno de generación de energía está en funcionamiento, el tiempo de fallo de la tensión de red es superior a 2 ms, puede producirse un fallo por cambio de fase y dañar el dispositivo.
(2) En la retroalimentación, hay contaminación armónica a la red.
(3) Control complejo, alto costo.
Con el rápido progreso de la investigación y la aplicación de convertidores de frecuencia en el país y en el extranjero, especialmente los convertidores de frecuencia universales se han utilizado ampliamente en la producción industrial, la tecnología de retroalimentación de energía se reutilizará cada vez más.