Neljän kvadrantin taajuusmuuttajien toimittajat muistuttavat, että useimmat tavalliset taajuusmuuttajat käyttävät dioditasasuuntaussiltoja vaihtovirran muuntamiseen tasavirraksi ja sitten IGBT-invertteritekniikkaa tasavirran muuntamiseen vaihtovirraksi säädettävällä jännitteellä ja taajuudella. Tämän tyyppinen taajuusmuuttaja voi toimia vain sähköisessä tilassa, joten sitä kutsutaan kaksikvadrantin taajuusmuuttajaksi. Koska kaksikvadrantin taajuusmuuttajassa käytetään dioditasasuuntaussiltaa, kaksisuuntainen energian virtaus ei ole mahdollista, joten energian palauttaminen moottorin takaisinkytkentäjärjestelmästä sähköverkkoon ei ole mahdollista. Joissakin sovelluksissa, joissa sähkömoottoreiden on palautettava energiaa, kuten hisseissä, nostolaitteissa ja sentrifugijärjestelmissä, kaksikvadrantin taajuusmuuttajaan voidaan lisätä vastusjarrutusyksikkö vain sähkömoottorin takaisinkytkennän kuluttamiseksi. Lisäksi joissakin suuritehoisissa sovelluksissa dioditasasuuntaussillat aiheuttavat vakavaa harmonista saastumista sähköverkkoon.
Jotta taajuusmuuttaja voi toimia sähköntuotantotilassa, syöttää jarrutusenergian takaisin verkkoon, vähentää energiankulutusta ja saavuttaa nelikvadranttisen toiminnan, on yleensä kaksi menetelmää:
1. Varusta taajuusmuuttaja yhdellä tai useammalla energian takaisinkytkentäyksiköllä, jotka voidaan kytkeä rinnan syöttämään energiaa takaisin verkkoon, mutta jotka eivät voi automaattisesti säätää väyläjännitettä, harmonisia yliaaltoja ja tehokertoimia. Tämä menetelmä on edullinen ja voi vähentää energiankulutusta jossain määrin, mutta vaikutus on suhteellisen pieni, eikä sillä ole optimointi- tai suojaustoimintoa taajuusmuuttajan toiminnalle.
2. Varustamalla taajuusmuuttaja aktiivisella etupäällä, joka tunnetaan yleisesti nimellä AFE, voidaan saavuttaa hallittava tasasuuntaus ja energian takaisinkytkentä. Väylän jännitettä ja tehokerrointa voidaan säätää, mikä vähentää tehokkaasti harmonisia yliaaltoja. Tietyllä alueella väylän jännitevaihteluiden vaikutus voidaan periaatteessa jättää huomiotta. Tämä menetelmä on tehokas, mutta kustannukset ovat suhteellisen korkeat. Sitä käytetään yleensä tilanteissa, joissa tehokertoimen vaatimukset ovat korkeat tai tarvitaan usein toistuvaa jarrutusta, kuten hisseissä, kaivosten nostoissa ja laskuissa, nostoissa ja laskuissa jne.
Johdatus aktiiviseen käyttöliittymän AFE:hen
Aktiivinen etuosa voi saavuttaa hallittavan tasasuuntauksen ja energian takaisinkytkennän. MD050-laitteemme on aktiivinen etuosa, joka eroaa tavallisista energian takaisinkytkentäyksiköistä. Aktiivinen etuosan prosessori on nopea DSP-siru, joka voi saavuttaa hallittavan tasasuuntauksen. Tehokerroin on erittäin korkea, yleensä jopa 99 %, ja harmoninen on hyvin pieni, yleensä alle 5 %. Väyläjännite on säädettävissä, ja vaikka tulojännite vaihdelisi, se voi varmistaa vakion väyläjännitteen tietyllä alueella.