Mode umpan balik energi memungkinkan energi disalurkan kembali ke jaringan dengan membalikkan listrik terbarukan yang dihasilkan ketika motor direm menjadi arus bolak-balik pada frekuensi yang sama dengan jaringan, alih-alih mengonsumsi energi melalui resistor. Proses intinya meliputi:
Konversi energi: Dalam keadaan pembangkitan daya motor listrik, belitan stator menghasilkan arus induksi terbalik, yang meningkatkan tegangan bus DC setelah penyearahan oleh inverter.
Kontrol terbalik: Ketika tegangan motherboard melampaui ambang batas (misalnya 1,2 kali nilai efektif tegangan jaringan), transformator yang dapat dikontrol (misalnya IGBT) beralih ke keadaan aktif terbalik, membalikkan DC ke AC ke jaringan listrik.
Penyesuaian sinkron: rangkaian kontrol mendeteksi tegangan jaringan, frekuensi, dan fase secara real-time untuk memastikan bahwa arus umpan balik disinkronkan dengan jaringan dan untuk menghindari polusi harmonik.
Komponen dan Fungsi Utama
Modul Daya
Terdiri dari IGBT, yang mengendalikan arah aliran energi melalui modulasi PWM untuk mencapai pengalihan mode penyearah dan pembalikan.
Perlu menahan guncangan tegangan tinggi, seperti konverter frekuensi elevator daya yang menggunakan modul empat kuadran untuk mendukung aliran energi dua arah.
Rangkaian Filter
Harmonik tingkat tinggi yang dihasilkan oleh proses pembalikan disaring, biasanya terdiri dari sirkuit LC, untuk memastikan bahwa kualitas umpan balik memenuhi standar jaringan.
Sirkuit Kontrol
Sesuaikan sudut pemicu inverter secara dinamis untuk menjaga stabilitas tegangan motherboard (seperti secara otomatis mengurangi daya umpan balik saat tegangan jaringan berfluktuasi).
Skenario Aplikasi Umum
Peralatan pengangkat: Saat membongkar barang berat, motor menghasilkan daya, dan unit umpan balik energi dapat memulihkan lebih dari 80% energi terbarukan.
Sistem elevator: Konverter frekuensi empat kuadran mencapai penghematan energi melalui pengereman umpan balik, seperti desain rektifikasi modular dari power lift.
Lalu Lintas Kereta Api: Umpan balik daya tinggi saat kereta melakukan pengereman, memerlukan dukungan kompatibilitas jaringan.
Perbandingan konsumsi energi pengereman dan pengereman umpan balik
Karakteristik Konsumsi Energi Energi Rem Umpan Balik
Umpan Balik Konsumsi Panas dari Resistor ke Jaringan Listrik
Efisiensi rendah (pemborosan energi) Tinggi (tingkat penghematan energi hingga 30%)
Biaya rendah (hanya memerlukan hambatan pengereman) Biaya tinggi (diperlukan kontrol mundur yang kompleks)
Daya yang berlaku Daya kecil dan sedang (<100kW) Daya tinggi (>100kW)
Tantangan dan Solusi Teknis
Kompatibilitas Grid
Perlu dideteksi rentang fluktuasi tegangan jaringan (misalnya ± 20%) untuk menghindari arus umpan balik yang berdampak pada jaringan.
Penekanan harmonik
Kurangi THD (distorsi harmonik total) hingga <5% dengan menggunakan penyaringan multi-tahap (seperti penyaringan aktif LC+).
Respon Dinamis
Rangkaian kontrol harus menyelesaikan peralihan mode dalam 10 ms untuk mencegah tegangan berlebih pada saluran bus.