Az energia-visszacsatolási mód lehetővé teszi az energia hálózatba való visszatáplálását azáltal, hogy a motor fékezésekor keletkező megújuló villamos energiát a hálózat frekvenciájával megegyező váltakozó árammá alakítja, ahelyett, hogy ellenállásokon keresztül fogyasztaná az energiát. Alapvető folyamatai a következők:
Energiaátalakítás: A villanymotor energiatermelési állapotában az állórész tekercse fordított indukciós áramot generál, amely az inverter általi egyenirányítás után növeli az egyenáramú busz feszültségét.
Inverz vezérlés: Amikor az alaplap feszültsége meghaladja a küszöbértéket (pl. a hálózati feszültség effektív értékének 1,2-szerese), a vezérelhető transzformátor (pl. IGBT) aktív invertált állapotba kapcsol, megfordítva az egyenáramot a hálózatba áramló váltóárammá.
Szinkron beállítás: a vezérlőáramkör valós időben érzékeli a hálózati feszültséget, frekvenciát és fázist, hogy biztosítsa a visszacsatoló áram szinkronizálását a hálózattal, és elkerülje a harmonikus szennyezést.
Főbb összetevők és funkciók
Tápegység modul
IGBT-ből áll, amely PWM modulációval szabályozza az energiaáramlás irányát az egyenirányítás és a megfordított üzemmódváltás érdekében.
Nagyfeszültségű lökéseket kell elviselniük, például a kétirányú energiaáramlást támogató négy kvadráns modult használó elektromos felvonó frekvenciaváltójának.
Szűrő áramkör
A megfordítási folyamat által generált magas szintű harmonikust kiszűrik, általában LC áramkörökből állva, hogy a visszacsatolás minősége megfeleljen a hálózati szabványoknak.
Vezérlő áramkör
Dinamikusan állítsa be az inverter triggerszögét az alaplap feszültségének stabilitásának megőrzése érdekében (például automatikusan csökkenti a visszacsatolási teljesítményt, amikor a hálózati feszültség ingadozik).
Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Emelőberendezések: Nehéz áruk kirakodásakor a motor energiát termel, és az energia-visszacsatoló egység több mint 80%-ban megújuló energiát képes visszanyerni.
Felvonórendszer: A négykvadránsos frekvenciaváltók energiamegtakarítást érnek el a visszacsatolásos fékezés révén, például az emelőgép moduláris egyenirányító kialakításának köszönhetően.
Vasúti forgalom: Nagy teljesítményű visszacsatolás fékezéskor, hálózati kompatibilitási támogatás szükséges.
Az energiafogyasztású fékezés és a visszacsatolásos fékezés összehasonlítása
Jellemzők Energiafogyasztás Fékenergia Visszacsatolás
Energia az ellenálláshoz Hőfogyasztás Visszacsatolás a hálózathoz Újrafelhasználás
Alacsony hatásfok (energiapazarlás) Magas (akár 30%-os energiamegtakarítás)
Alacsony költség (csak fékezési ellenállás szükséges) Magas költség (összetett fordított vezérlés szükséges)
Alkalmazható teljesítmény Kis és közepes teljesítmény (<100kW) Nagy teljesítmény (>100kW)
Technikai kihívások és megoldások
Hálózati kompatibilitás
Szükséges a hálózat feszültségingadozási tartományának (pl. ± 20%) észlelése, hogy elkerüljük a visszacsatoló áram hálózatra gyakorolt hatását.
Harmonikus elnyomás
Csökkentse a THD-t (teljes harmonikus torzítást) <5%-ra többlépcsős szűrés (például LC+ aktív szűrés) használatával.
Dinamikus válasz
A vezérlőáramkörnek 10 ms-on belül végre kell hajtania az üzemmódváltást, hogy megakadályozza a buszvezeték túlfeszültségét.