Viime vuosina teollisen aikakauden kehityksen myötä energian takaisinkytkentätekniikan soveltaminen on yleistynyt. Hisseissä, kaivosnostureissa, satamanostureissa, tehdassentrifugeissa, öljykenttäpumpuissa ja monissa muissa tilanteissa kuormituspotentiaali ja liike-energia muuttuvat. Esimerkiksi hisseissä, nostureissa ja muissa raskaiden tavaroiden mekaanisissa purkauksissa energia vähenee, ja kun sentrifugilaitteet ovat poissa käytöstä, liike-energia vähenee. Energian säilymislain mukaan tiedämme, että energia ei katoa ilmasta, joten minne tämä osa energiasta katosi? Vastaus on, että moottori muuntaa sen uusiutuvaksi sähköksi. Itse asiassa taajuusmuuttajasäätöä käyttävissä laitteissa tämä osa sähköstä yleensä menee hukkaan, kun jarruvastus muunnetaan lämmöksi.
Jos on olemassa laite, joka käyttää tätä osaa uusiutuvasta sähköstä takaisin verkkoon, se voi säästää tätä osaa sähköstä ja siten säästää energiankulutusta. Energian takaisinkytkentälaite on tällainen tuote. Se käyttää tehoelektroniikan muunnostekniikkaa, ja sen päätehtävänä on käyttää edellä mainittujen laitteiden tuottamaa uusiutuvaa sähköä toiminnan aikana ja muuntaa se synkroniseksi vaihtovirraksi takaisin verkkoon sähkön säästämiseksi.
Perinteisessä taajuussäätöjärjestelmässä, joka koostuu yleisistä taajuusmuuttajista, asynkronimoottoreista ja mekaanisista kuormista, kun moottorin käyttämä bittienergiakuorma purkautuu, moottori voi olla regeneratiivisen energiantuotantojarrutuksen tilassa; Tai kun moottori hidastuu suuresta nopeudesta alhaiseen nopeuteen (mukaan lukien pysähtyminen), taajuus voi laskea, mutta moottorin mekaanisen inertian vuoksi moottori voi olla regeneratiivisen energiantuotantotilan tilassa, ja moottori muuntaa siirtojärjestelmään varastoidun mekaanisen energian sähköksi, joka palautetaan taajuusmuuttajan tasavirtapiiriin taajuusmuuttajan kuuden jatkuvan virtadiodin kautta.
Yleisesti ottaen taajuusmuuttajissa on kaksi yleisintä menetelmää uusiutuvan energian käsittelyyn:
(1) haihtuu "jarrutusvastukseksi" rinnakkain keinotekoisesti tasavirtapiiriin asetetun kondensaattorin kanssa, jota kutsutaan dynaamiseksi jarrutustilaksi;
(2) sähköverkkoon palaamista kutsutaan takaisinkytkentäjarrutukseksi (tunnetaan myös regeneratiivisena jarrutuksena). On olemassa myös jarrutusmenetelmä, eli tasavirtajarrutus, jota voidaan käyttää tilanteissa, jotka vaativat tarkkaa pysäköintiä tai moottorijarrun epätasaista pyörimistä ennen käynnistystä ulkoisten tekijöiden vuoksi.
Energiajarru
Tasavirtapiirissä asetetun jarrutusvastuksen käyttämistä moottorin uusiutuvan sähkön absorboimiseen kutsutaan energiankulutusjarrutukseksi. Sen etuja ovat yksinkertainen rakenne, sähköverkon saastumisen puute (verrattuna takaisinkytkentävalmistukseen) ja alhaiset kustannukset. Haittapuolena on alhainen käyttötehokkuus, erityisesti silloin, kun usein toistuva jarrutus kuluttaa paljon energiaa ja jarrutusvastuksen kapasiteetti kasvaa.
Yleisesti ottaen yleisissä taajuusmuuttajissa pienitehoisissa taajuusmuuttajissa (alle 22 kW) on sisäänrakennettu jarruyksikkö, joten tarvitsee lisätä vain jarruvastus. Suuritehoisissa taajuusmuuttajissa (yli 22 kW) tarvitaan ulkoinen jarruyksikkö ja jarruvastus.
Palautejarru
Energiatakaisinkytkentäjarrutuksen saavuttamiseksi tarvitaan jännitteen, taajuuden ja vaiheen säätöä, takaisinkytkentävirran säätöä ja muita ehtoja. Kyse on aktiivisen suunnanvaihtotekniikan käytöstä, jolla uusiutuva sähkö syötetään takaisin verkkoon samalla taajuudella ja vaiheella vaihtovirtaa, jolloin jarrutus saadaan aikaan.
Takaisinkytkentäjarrutuksen etuna on, että se voi toimia neljässä kvadrantissa, ja sähköenergian takaisinkytkentä parantaa järjestelmän hyötysuhdetta. Sen haittoja ovat:
(1) Tätä takaisinkytkentäjarrutusta voidaan käyttää vain vakaalla verkkojännitteellä, jota ei ole helppo katkaista (verkkojännitteen vaihtelu ei ole yli 10 %). Koska sähköntuotantojarrun ollessa käynnissä verkkojännitteen katkosaika on yli 2 ms, voi esiintyä vaihemuutosvika, joka voi vahingoittaa laitetta.
(2) Takaisinkytkennässä verkkoon tulee harmonista saastetta.
(3) Monimutkainen ohjaus, korkeat kustannukset.
Taajuusmuuntimien tutkimuksen ja soveltamisen nopean edistymisen myötä kotimaassa ja ulkomailla, erityisesti yleiskäyttöisiä taajuusmuuttajia on käytetty laajalti teollisessa tuotannossa, energian takaisinkytkentätekniikkaa käytetään yhä enemmän uudelleen.