Pemasok perangkat umpan balik energi untuk konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa dalam sistem kontrol frekuensi tradisional yang terdiri dari konverter frekuensi, motor asinkron, dan beban mekanis, ketika beban potensial yang ditransmisikan oleh motor diturunkan, motor mungkin berada dalam kondisi pengereman regeneratif; atau ketika motor melambat dari kecepatan tinggi ke kecepatan rendah (termasuk parkir), frekuensi dapat tiba-tiba menurun, tetapi karena inersia mekanis motor, motor mungkin berada dalam kondisi pembangkitan daya regeneratif. Ada dua metode untuk menangani energi regeneratif dari konverter frekuensi: satu adalah metode pelepasan energi resistansi; Metode lainnya adalah metode umpan balik terbalik. Metode umpan balik terbalik adalah struktur "PWM ganda" yang terdiri dari elemen sakelar yang dikontrol sepenuhnya, tetapi biayanya yang tinggi membatasi penggunaannya secara luas. Berikut ini adalah pengantar metode umpan balik baru untuk meregenerasi energi dalam konverter frekuensi.
Prinsip kerja umpan balik energi
Umpan balik energi regeneratif berfungsi untuk menyalurkan kembali energi listrik yang terakumulasi di kedua ujung kapasitor penyaring yang dihasilkan oleh motor dalam keadaan pengereman regeneratif ke jaringan listrik. Sebagai rangkaian umpan balik, dua kondisi harus terpenuhi:
(1) Ketika konverter frekuensi bekerja normal, perangkat umpan balik tidak berfungsi. Perangkat umpan balik hanya berfungsi ketika tegangan bus DC lebih tinggi dari nilai tertentu. Ketika tegangan bus DC turun kembali normal, perangkat umpan balik harus segera dimatikan, jika tidak maka akan menambah beban pada rangkaian penyearah.
(2) Arus umpan balik inverter harus dapat dikontrol.
Bagian inverter
Thyristor V1-V6 membentuk rangkaian inverter jembatan tiga fasa. Thyristor memiliki keunggulan biaya rendah, kontrol sederhana, operasi andal, dan teknologi matang. Namun, thyristor adalah komponen semi-terkendali, dan rangkaian inverter yang terdiri dari thyristor harus memastikan bahwa sudut inverter minimum lebih besar dari 30 °, jika tidak, mudah menyebabkan kegagalan inverter, tetapi ini membuat tegangan normal bus DC lebih tinggi dari tegangan inverter. Rangkaian inverter yang terdiri dari thyristor dapat memulai inverter dengan memancarkan pulsa pemicu, tetapi tidak dapat menghentikan inverter dengan membatalkan pulsa pemicu. Jika pulsa pemicu dibatalkan selama inversi, itu akan mengakibatkan konsekuensi serius dari kegagalan inversi. Oleh karena itu, perlu menggunakan metode pemotongan sirkuit DC untuk menghentikan inverter.
Fungsi VT ada dua: satu untuk mengendalikan mulai atau berhentinya rangkaian inverter. Ketika VT dihidupkan, tegangan DC diberikan ke jembatan inverter untuk memulai inverter; Ketika VT dimatikan, rangkaian DC terputus dan inverter berhenti (pada saat ini, pulsa pemicu bersifat opsional). Tegangan normal bus DC kira-kira DC600V (mempertimbangkan fluktuasi ± 10% pada tegangan grid). Mulai berhentinya inverter bergantung pada besarnya tegangan bus DC dan mengadopsi kontrol histeresis. Ketika tegangan bus DC lebih tinggi dari 1,2 × 600V, inverter dimulai, dan ketika lebih rendah dari 1,1 × 600V, inverter dimatikan. Fungsi lain dari VT adalah untuk mengendalikan besarnya arus inverter.
Kontrol arus inverter
Saat pembalikan, tegangan bus DC dan tegangan inverter dihubungkan secara paralel dengan polaritas yang sama, dan tegangan bus lebih tinggi daripada tegangan inverter. Induktansi L digunakan untuk menyeimbangkan perbedaan tegangan. Kontrol VT dapat mengadopsi metode kontrol histeresis arus PWM, dan metode histeresis arus digunakan di sini.
Ketika iL<I Α L-IL, VT menghantarkan arus; Tegangan arus searah diberikan ke induktor L dan jembatan inverter, membentuk arus pada jalur 1, dan arus iL mulai naik; Ketika iL naik di atas I3 L+IL, VT dimatikan dan induktor terus mengalir melalui dioda D. Arus iL mulai menurun. Ketika iL turun ke I3 L-IL, VT menghantarkan arus lagi dan iL mulai naik lagi. Dengan perubahan on/off VT, arus inverter iL dipertahankan pada nilai yang ditetapkan I3, dan terlepas dari bagaimana nilai puncak tegangan inverter berubah, karena penggunaan kontrol sakelar frekuensi tinggi, induktansi L dapat dijaga sangat kecil.
Singkatnya, konduksi VT harus memenuhi dua kondisi secara bersamaan: (1) tegangan DC Uc lebih tinggi dari batas atas tegangan yang ditetapkan; (2) Ketika arus inverter iL kurang dari batas bawah arus yang ditetapkan.
Penutupan VT harus memenuhi salah satu dari dua kondisi berikut: (1) tegangan DC Uc lebih rendah dari batas bawah tegangan yang ditetapkan; (2) Ketika arus inverter iL melebihi batas atas yang ditetapkan.
Untuk menghindari peralihan VT yang sering, kontrol histeresis digunakan untuk tegangan Uc dan arus iL, dan lebar loop adalah perbedaan antara batas atas dan bawah yang ditetapkan.
Perhitungan induktansi
Bahasa Indonesia: Untuk menyederhanakan perhitungan dan mengabaikan variasi sesaat dari tegangan inverter Vd Β, yang dianggap sebagai kuantitas konstan, persamaan berikut dapat diperoleh: L diL dt=Uc Ud Β Memecahkan persamaan menghasilkan t1=2ILL Uc Ud Β, di mana IL - lebar histeresis arus;
Uc - tegangan DC; Ud Β - nilai rata-rata tegangan inverter.
Pada interval t2, VT dimatikan dan tegangan terus mengalir melalui D.
Terdapat persamaan berikut: L diL dt=- Ud Β Solusi: t2=2ILL Ud Β Periode pemotongan: T=t1+t2=2ILLUc Ud Β (Uc Ud Β) Frekuensi pemotongan: f=Ud Β (Uc Ud Β) Induktansi IILLUc: L=Ud Β (Uc Ud Β) 2ILUCf. Persamaan di atas menunjukkan bahwa ketika f sangat tinggi, L sangat kecil. Hal ini berbeda dengan rangkaian inverter thyristor pada umumnya. Rumus di atas dapat digunakan sebagai dasar pemilihan induktansi.
Perhitungan arus pelepasan kapasitor
Hanya ketika VT sedang konduksi, arus pelepasan dapat mengalir keluar dari kapasitor. Oleh karena itu, nilai rata-rata arus pelepasan adalah: Ic = t1 T1 3 L. Dengan mensubstitusikan rumus di atas ke dalam rumus siklus pemotongan, hasilnya adalah: Ic = Ud Β Uc 1 3 L