Les principaux facteurs à prendre en compte pour le choix des dispositifs de rétroaction énergétique dans une utilisation quotidienne de contrôle industriel sont :
Adaptation des caractéristiques de charge
Les charges à couple constant (telles que les grues et les treuils) nécessitent la sélection de dispositifs de rétroaction dotés de capacités de réponse dynamique élevées afin d'assurer une absorption rapide de l'énergie régénérative.
Les charges à couple variable (telles que les ventilateurs et les pompes) nécessitent un ajustement du seuil de puissance de retour en fonction de la courbe de couple en fonction de la vitesse (telle que la caractéristique de couple carré).
Niveaux de puissance et de tension
La puissance nominale du dispositif de rétroaction doit être ≥ 1,1 fois la puissance nominale du moteur, et la tension du bus doit correspondre à la tension du réseau (par exemple, un système 400 V/660 V).
Pour les équipements de forte puissance (>100 kW), il est recommandé d'utiliser un convertisseur de fréquence à quatre quadrants prenant en charge le flux d'énergie bidirectionnel.
Compatibilité avec le réseau
Il est nécessaire de détecter la plage de fluctuation de tension du réseau électrique (± 20%) pour s'assurer que le taux de distorsion harmonique (THD) du courant de rétroaction est inférieur à 5%.
Il convient de privilégier les dispositifs dotés d'une fonction de détection de synchronisation tension/fréquence afin d'éviter les courants de retour et la synchronisation avec le réseau.
Classification technique et scénarios applicables
Caractéristiques du type Scénarios d'application
Installation indépendante de type split, facile d'entretien, mais nécessite des travaux de rénovation du câblage ou des systèmes d'ascenseurs à espace limité.
Intégré au convertisseur de fréquence, il offre une réponse rapide et un coût élevé pour les nouveaux équipements industriels (tels que les centrifugeuses).
Système de stockage d'énergie associé à une batterie, adapté aux environnements hors réseau ou aux réseaux instables sans retour d'information du réseau.
Évaluation de l'impact économique et énergétique
Taux d'économie d'énergie : Le dispositif de retour d'information sur l'énergie de l'ascenseur peut atteindre 17,85 % à 40,37 %, et la période de retour sur investissement doit être calculée en fonction du taux de charge.
Comparaison des coûts : Le prix du dispositif de rétroaction est environ 2 à 3 fois supérieur à celui du freinage par consommation d’énergie, mais les économies d’énergie à long terme sont importantes.
Points clés pour l'installation et la maintenance
Conception de dissipation de la chaleur
Les dispositifs de rétroaction de puissance élevée nécessitent un refroidissement par air forcé (tel que des ventilateurs antidéflagrants) pour garantir une température de jonction IGBT < 125 ℃.
Prévoir un espace de dissipation de chaleur de ≥ 100 mm à l'intérieur du boîtier pour éviter l'accumulation de chaleur.
Fonction de protection
Il est nécessaire de prévoir une protection contre les surtensions, les surintensités, la surchauffe et l'inversion de polarité pour le réseau électrique. Si la tension du bus dépasse 1,2 fois la tension nominale du réseau, celui-ci sera automatiquement coupé.
Suggestions pour le processus de sélection
Courbe de charge réelle : Déterminer l’énergie régénérative maximale par des essais de vitesse de couple.
Détection du réseau électrique : Vérifier le contenu harmonique et la stabilité de la tension du réseau électrique.
Vérification par simulation : Utilisez des outils tels que MATLAB pour simuler la forme d’onde du courant de rétroaction et optimiser les paramètres de contrôle.