تأمینکنندگان مبدل فرکانس چهار ربعی به شما یادآوری میکنند که اکثر مبدلهای فرکانس معمولی از پلهای یکسوساز دیودی برای تبدیل برق AC به برق DC استفاده میکنند و سپس با استفاده از فناوری اینورتر IGBT، برق DC را با ولتاژ و فرکانس قابل تنظیم به برق AC تبدیل میکنند. این نوع مبدل فرکانس فقط میتواند در حالت الکتریکی کار کند، بنابراین به آن مبدل فرکانس دو ربعی میگویند. به دلیل استفاده از پل یکسوساز دیودی در مبدل فرکانس دو ربعی، دستیابی به جریان انرژی دو طرفه غیرممکن است، بنابراین نمیتوان انرژی را از سیستم بازخورد موتور به شبکه برق بازگرداند. در برخی از کاربردها که موتورهای الکتریکی نیاز به انرژی بازخورد دارند، مانند آسانسورها، بالابرها و سیستمهای سانتریفیوژ، یک واحد ترمز مقاومتی فقط میتواند به مبدل فرکانس دو ربعی اضافه شود تا انرژی بازخورد از موتور الکتریکی را مصرف کند. علاوه بر این، در برخی از کاربردهای توان بالا، پلهای یکسوساز دیودی باعث آلودگی هارمونیکی جدی به شبکه برق میشوند.
برای اینکه مبدل فرکانس بتواند در حالت تولید برق کار کند، انرژی ترمز را به شبکه بازخورد دهد، مصرف انرژی را کاهش دهد و به عملکرد چهار ربعی دست یابد، معمولاً دو روش وجود دارد:
۱. مبدل فرکانس را به یک یا چند واحد بازخورد انرژی مجهز کنید که میتوانند به صورت موازی برای بازگرداندن انرژی به شبکه متصل شوند، اما نمیتوانند به طور خودکار ولتاژ باس، هارمونیکها و ضرایب توان را تنظیم کنند. این روش کمهزینه است و میتواند مصرف انرژی را تا حدی کاهش دهد، اما تأثیر آن نسبتاً کم است و هیچ عملکرد بهینهسازی یا حفاظتی برای عملکرد مبدل فرکانس ندارد.
۲. تجهیز مبدل فرکانس به یک مبدل فعال جلویی، که معمولاً با نام AFE شناخته میشود، میتواند به یکسوسازی قابل کنترل و بازخورد انرژی دست یابد. ولتاژ باس و ضریب توان را میتوان تنظیم کرد و به طور موثر هارمونیکها را کاهش داد. در یک محدوده خاص، میتوان اساساً از تأثیر نوسانات ولتاژ باس چشمپوشی کرد. این روش مؤثر است، اما هزینه آن نسبتاً بالاست. معمولاً در موقعیتهایی استفاده میشود که الزامات ضریب توان بالا است یا ترمز مکرر مورد نیاز است، مانند آسانسورها، بالابر و پایین آوردن معدن، بالابر و پایین آوردن و غیره.
مقدمهای بر Active Front End AFE
بخش جلویی فعال میتواند به یکسوسازی قابل کنترل و بازخورد انرژی دست یابد. MD050 ما یک بخش جلویی فعال است که با واحدهای بازخورد انرژی معمولی متفاوت است. پردازندهی جلویی فعال یک تراشهی DSP با سرعت بالا است که میتواند به یکسوسازی قابل کنترل دست یابد. ضریب توان بسیار بالا است، معمولاً تا 99٪ و هارمونیک بسیار کوچک است، معمولاً کمتر از 5٪. ولتاژ باس قابل تنظیم است و حتی اگر ولتاژ ورودی نوسان داشته باشد، میتواند ولتاژ باس ثابتی را در یک محدودهی خاص تضمین کند.