A frekvenciaváltók energia-visszacsatoló eszközeinek szállítói emlékeztetnek arra, hogy a hagyományos frekvenciaszabályozó rendszerekben, amelyek általános célú frekvenciaváltókból, aszinkron motorokból és mechanikus terhelésekből állnak, amikor a motor által továbbított potenciális terhelés csökken, a motor regeneratív fékezési állapotban lehet; Vagy amikor a motor nagy sebességről alacsony sebességre lassul (beleértve a parkolást is), a frekvencia hirtelen csökkenhet, de a motor mechanikai tehetetlensége miatt regeneratív energiatermelő állapotban lehet. Az átviteli rendszerben tárolt mechanikai energiát a motor elektromos energiává alakítja, és az inverter hat szabadonfutó diódáján keresztül visszajuttatja az inverter egyenáramú áramkörébe. Ekkor az inverter egyenirányított állapotban van. Ezen a ponton, ha nem tesznek intézkedéseket a frekvenciaváltó energiafogyasztására, ez az energia a közbenső áramkör energiatároló kondenzátorának feszültségének emelkedését okozza. Ha a fékezés túl gyors, vagy a mechanikai terhelés túl nagy, ez az energia károsíthatja a frekvenciaváltót, ezért meg kell fontolni, hogyan lehet ezt az energiát hasznosítani.
Az általános frekvenciaváltókban kétféleképpen lehet kezelni a regeneratív energiát: (1) egy mesterségesen párhuzamosan kapcsolt kondenzátorral a DC körben elvezetik egy "fékező ellenállásba", amit teljesítményfékező állapotnak neveznek; (2) Ha visszatáplálják a hálózatba, akkor visszacsatolásos fékezési állapotnak (más néven regeneratív fékezési állapotnak) nevezik. Létezik egy másik fékezési módszer is, az egyenáramú fékezés, amely olyan helyzetekben alkalmazható, ahol pontos parkolásra van szükség, vagy amikor a fékmotor külső tényezők miatt egyenetlenül forog indítás előtt.
A frekvenciaátalakítási technológia fejlesztésével a frekvenciaváltós fékezés tervezése és alkalmazása, különösen az "energia-visszacsatolásos fékezés" új fékezési módszere, a "visszacsatolásos fékezés" és a magas üzemi hatásfok előnyeivel, valamint az "energiafogyasztású fékezés" előnyeivel rendelkezik, amely nem szennyezi az elektromos hálózatot és nagy megbízhatóságot biztosít.
Energiafogyasztás fékezéskor
Az egyenáramú körben beállított fékellenállásnak a motor regeneratív elektromos energiájának elnyelésére való felhasználásának módszerét energiafogyasztású fékezésnek nevezik, amelynek előnye az egyszerű felépítés; Nincs szennyezés a hálózatba (a visszacsatolásos szabályozáshoz képest), alacsony költség; Hátránya az alacsony üzemi hatásfok, különösen gyakori fékezéskor, ami nagy mennyiségű energiát fogyaszt és növeli a fékellenállás kapacitását.
Az általános frekvenciaváltókban a kis teljesítményű (22 kW alatti) frekvenciaváltók beépített fékegységgel vannak felszerelve, amelyekhez csak egy külső fékellenállás szükséges. A nagy teljesítményű (22 kW feletti) frekvenciaváltókhoz külső fékegységekre és fékellenállásokra van szükség.
Visszacsatolásos fékezés
Az energia-visszacsatolásos fékezés eléréséhez olyan feltételekre van szükség, mint a feszültségszabályozás azonos frekvencián és fázison, a visszacsatolásos áramszabályozás stb. Aktív inverter technológiát alkalmaz, amely a regenerált elektromos energiát a hálózat frekvenciájával és fázisával megegyező váltakozó energiává alakítja, és visszatáplálja a hálózatba, ezáltal fékezést ér el. A visszacsatolásos fékezés előnye, hogy az elektromos energia-visszacsatolás javítja a rendszer hatékonyságát. Hátránya, hogy: (1) ez a visszacsatolásos fékezési módszer csak stabil, hibákra nem hajlamos hálózati feszültség mellett használható (a hálózati feszültség ingadozása nem haladja meg a 10%-ot). Mivel az energiatermelő fékezés működése során, ha a hálózat feszültségkiesési ideje nagyobb, mint 2 ms, kommutációs hiba léphet fel, és az alkatrészek károsodhatnak. (2) Visszacsatolás közben harmonikus szennyezés keletkezik a hálózatban. (3) A vezérlés bonyolult és költséges.
Új fékezési módszer (kondenzátoros visszacsatolásos fékezés)
Az energia-visszacsatolásos technológia IGBT-t használ egyenirányító hídként, és az IGBT funkcionális modul kétirányú energiaáramlást biztosít, miközben nagysebességű DSP chipeket használ PWM vezérlőimpulzusok generálására. Egyrészt képes a kondenzátorban tárolt elektromos energiát visszafordítani a hálózatba; másrészt a bemeneti teljesítménytényező is beállítható a hálózat harmonikus szennyezésének kiküszöbölése érdekében.
Energiafogyasztás közben az egyenirányító vezérlőegység DSP-je 6 nagyfrekvenciás PWM impulzust generál, hogy szabályozza az egyenirányító oldalon található 6 IGBT vezetését és lekapcsolását. Az IGBT vezetése és lekapcsolása a fojtótekercsekkel együttműködve olyan szinuszáram-hullámformát generál, amely összhangban van a bemeneti feszültség fázisával, így kiküszöböli az egyenirányító híd által generált felharmonikusokat és a hálózat harmonikus szennyezését.
Áramtermelési állapotban az energia az inverter oldalon lévő diódán keresztül visszatáplálódik az egyenáramú buszra, és ahogy felhalmozódik, az egyenáramú busz feszültsége is megnő. Amikor meghalad egy bizonyos értéket, az egyenirányító oldalon lévő energia-visszacsatolási rész elindul, és az egyenáramot váltakozó árammá alakítja. A fázis és az amplitúdó beállítása után az energia visszakerül a váltakozó áramú hálózatba, így energiatakarékos hatást érve el.