Takaisinkytkentäjarrutus muuntaa moottorin uusiutuvan sähkön vaihtovirtasähköksi takaisin verkkoon samalla taajuudella aktiivisen suunnanvaihtotekniikan avulla energian talteenottamiseksi. Sen ydin on:
Jännitteen tunnistus: laukaisee takaisinkytkennän, kun tasavirtakiskon jännite ylittää 1,2 kertaa verkkojännitteen tehollisen arvon (kuten 400 V:n järjestelmissä jopa 678 V:iin asti).
Synkroninen ohjaus: Verkkotaajuus ja vaihe on havaittava tarkasti (virhe < 1 °), jotta takaisinkytkentävirta on synkronoitu verkon kanssa.
Virranrajoitus: Ohjaa takaisinkytkentävirtaa PWM-modulaatiolla välttääksesi ylivirran aiheuttaman verkkosaastumisen (THD < 5 %).
Tekninen luokittelu ja sovellusskenaariot
Tyyppi Toteutus Sovellusskenaario
DC-takaisinkytkentädiodin suoristus, takaisinkytkentä DC-emolevylle DC-moottori, sähköveturi
AC-takaisinkytkentäsiltainvertteri + LC-suodatin, takaisinkytkentä vaihtovirtaverkkoon asynkroninen moottori, suuritehoinen taajuusmuuttaja
Sekatakaisinkytkentä yhdistettynä energian varastointilaitteisiin (esim. superkondensaattoreihin) energiaverkon epävakauden tai verkon ulkopuolisten järjestelmien puskuroimiseksi
Keskeiset suorituskykyindikaattorit
Hyötysuhde: tyypillinen takaisinkytkentähyötysuhde ≥95 %, suuritehoinen järjestelmä (> 100 kW) voi saavuttaa 97 %.
Vasteaika: Viive <10 ms havaitsemisesta ylijännitteeseen ja käynnistyspalautteeseen.
Harmonisten yliaaltojen vaimennus: Täyttää IEC 61000-3-2 -standardin (THD < 5 %).
Tyypillisiä sovellusskenaarioita
Suuri inertiaalikuorma: kuten sentrifugit, valssaamot, uusiutuva energia jarrutuksen aikana voi saavuttaa 30% moottorin nimellistehosta.
Bittienergiakuorma: kun hissi tai nosturi putoaa, gravitaatiopotentiaali muuttuu sähköenergiaksi takaisin verkkoon.
Nopea jarrutus: työstökoneen karan jarrutusaika lyhenee yli 50 %.
Valinta ja huomioitavat seikat
Verkkoyhteensopivuus: Verkkojännitteen vaihteluiden tulisi olla ≤15 %, muuten laite voi vaurioitua.
Lämmönpoistosuunnittelu: IGBT-liitoksen lämpötilan on oltava <125 ℃, ja tuulen nopeuden ollessa ≥2 m/s tarvitaan pakotettua ilmajäähdytystä.
Suojaustoiminto: ylijännite-/ylivirtasuojakynnyksen on oltava säädettävä (esim. 1,2 kertaa verkkojännite).
Vertailu muihin jarrutustiloihin
Jarrutustapa Energian käsittely Sovellusskenaarion haitat
Energiankulutus Jarruvastuksen lämmönkulutus Keskikokoinen ja pieni teho, matalataajuinen jarrutustehokkuus, voimakas kuumeneminen
Palautejarrutusteho Palauteverkko Suuri teho, tiheä jarrutusohjauskompleksi, korkeat kustannukset
DC-jarru Staattorin läpäisy DC-sähköjarru Tarkka pysäköinti, hidas jarru Vain lyhytaikaiseen käyttöön