Energiansäästölaitteiden toimittajat muistuttavat, että teollisuusautomaatiotuotannossa liikkuvan kuorman mekaaninen energia (potentiaalienergia, kineettinen energia) muunnetaan sähköenergiaksi (regeneroitu sähköenergia) energian takaisinkytkentälaitteen avulla ja lähetetään takaisin vaihtovirtaverkkoon muiden lähellä olevien sähkölaitteiden käyttöön, jotta moottorikäyttöjärjestelmä voi vähentää verkon sähköenergian kulutusta aikayksikköä kohden ja saavuttaa siten energiansäästötavoitteen.
Aikaisemmin energian takaisinkytkentälaitteiden pääpiiri koostui enimmäkseen tyristoreista ja IGBT:istä. Viime vuosina joissakin uusissa energian takaisinkytkentälaitteissa on käytetty myös älykkäitä moduuleja, kuten IPM:ää, energian takaisinkytkentälaitteiden järjestelmärakenteen yksinkertaistamiseksi.
(1) Tyristorienergian takaisinkytkentälaite:
Energian takaisinkytkentäpääpiiri koostuu tyristorilaitteista, jotka ovat myös suhteellisen varhaisia energian takaisinkytkentälaitteita. Niitä käytetään paitsi taajuusmuuttajissa, myös joidenkin tasavirtaisten nopeudensäätöjärjestelmien jarrutuksessa.
① Yleiskäyttöisen taajuusmuuttajan eteenpäin pyörimistila: Kun moottori on sähköisessä tilassa, taajuusmuuttajan tasasuuntaaja toimii, kun taas energian takaisinkytkentälaitteen tyristorilaite ei ole lauennut ja on katkaistussa tilassa, ja tasasuuntaaja toimii eteenpäin. Invertterin ohjattava invertteriosa on lauennut toimimaan, ohjaamaton vastasuuntausosa on katkaistussa tilassa ja invertteri toimii eteenpäin.
② Yleiskäyttöisen taajuusmuuttajan käänteinen toimintatila: Kun moottori on generaattoritilassa, taajuusmuuttajan tasasuuntaaja on katkaistussa tilassa ja energian takaisinkytkentälaitteen tyristorilaitteet käynnistyvät. Invertterin ohjattava invertteriosa käynnistyy edelleen, ohjaamaton käänteinen tasasuuntausosa on toimintatilassa ja invertteri toimii käänteisessä tilassa.
(2) IGBT-energian takaisinkytkentälaite:
Energian takaisinkytkentäpiiri koostuu IGBT-laitteista, joita käytetään yleisimmin yleisissä taajuusmuuttajissa. IGBT-laitteisiin integroitua vapaavirtadiodia ei voida käyttää tasasuuntaajana tasavirtapuolelle kytketyn eristysdiodin rajoitusten vuoksi. Sen hinnan tulisi olla korkeampi kuin tyristorienergian takaisinkytkentälaitteiden.
① Yleiskäyttöisen taajuusmuuttajan eteenpäin pyörimistila: Kun moottori on sähköisessä tilassa, taajuusmuuttajan tasasuuntaaja toimii, kun taas energian takaisinkytkentälaitteen IGBT-laite ei ole lauennut ja on katkaistussa tilassa, ja tasasuuntaaja toimii eteenpäin. Invertterin IGBT-laitteet lauenneet ja toimivat, ja hallitsematon vastasuuntausosa on katkaistussa tilassa, kun invertteri toimii eteenpäin.
② Yleiskäyttöisen taajuusmuuttajan käänteinen toimintatila: Kun moottori on generaattoritilassa, taajuusmuuttajan tasasuuntaaja on katkaistussa tilassa ja energian takaisinkytkentälaitteen IGBT-laite käynnistyy. Invertterin IGBT-laitteet käynnistyvät edelleen ja hallitsematon käänteinen tasasuuntausosa on toiminnassa, jolloin invertteri toimii käänteisessä tilassa.