Birgjar búnaðar sem styður tíðnibreyta minna á að í hefðbundnu tíðnistýringarkerfi sem samanstendur af alhliða tíðnibreytum, ósamstilltum mótorum og vélrænum álagi, þegar orkuálagið sem mótorinn knýr er afhlaðið, getur mótorinn verið í endurnýjandi orkuframleiðsluhemlunarástandi; eða þegar mótorinn hægir á sér úr miklum hraða í lágan hraða (þar með talið stöðvun), getur tíðnin lækkað, en vegna vélrænnar tregðu mótorsins getur mótorinn verið í endurnýjandi orkuframleiðsluástandi og geymd vélræn orka í flutningskerfinu er breytt í rafmagn af rafmótornum, sem er skilað til jafnstraumsrásar invertersins í gegnum sex samfellda straumdíóður invertersins.
Almennt eru tvær algengustu aðferðirnar til að vinna úr endurnýjanlegri orku í tíðnibreytum:
(1) „Bremsuviðnám“ samsíða þéttinum sem er stilltur tilbúið í jafnstraumsrásinni, kallað kraftmikið hemlunarástand;
(2) til að komast aftur í raforkukerfið kallast þetta afturvirkt hemlunarástand (einnig þekkt sem endurnýjandi hemlunarástand). Einnig er til hemlunaraðferð, þ.e. jafnstraumshemlun, sem hægt er að nota í aðstæðum þar sem þörf er á nákvæmri stöðu eða óreglulegri snúningi mótorhemilsins áður en hann ræsist vegna utanaðkomandi þátta.
Í bókum og ritum hafa margir sérfræðingar fjallað um hönnun og notkun inverterhemlunar, sérstaklega nýlega hafa birst margar greinar um „orkuviðbragðshemlun“. Í dag býður höfundurinn upp á nýja gerð hemlunaraðferðar sem hefur kosti fjögurra fjórðunga virkni „viðbragðshemlunar“, mikla rekstrarhagkvæmni og hefur einnig kosti „orkunotkunarhemlunar“ fyrir raforkukerfið án mengunar og mikillar áreiðanleika.
Orkubremsa
Að nota hemlunarviðnámið sem stillt er í jafnstraumsrásinni til að taka upp endurnýjanlega raforku mótorsins kallast orkunotkunarhemlun.
Kostir þess eru einföld smíði; engin mengun í raforkukerfinu (miðað við afturvirka orku), lágur kostnaður; Ókosturinn er lítil rekstrarhagkvæmni, sérstaklega þegar tíð hemlun eyðir mikilli orku og afkastageta hemlunarviðnámsins eykst.
Almennt séð eru tíðnibreytar með litla aflgjafa (undir 22 kW) með innbyggða bremsueiningu og þarf aðeins að bæta við bremsuviðnámi. Hátt aflgjafar (yfir 22 kW) krefjast ytri bremsueiningar og bremsuviðnáms.
Viðbragðsbremsa
Til að ná fram orkuendurgjöf með hemlun þarf spennu-, tíðni- og fasastýringu, endurgjöfsstraumstýringu og önnur skilyrði. Þetta er notkun virkrar viðsnúningstækni til að snúa endurnýjanlegri raforku við raforkukerfið með sömu tíðni og fasa riðstraums aftur inn í raforkukerfið og þannig ná fram hemlun.
Kosturinn við afturvirka hemlun er að hún getur keyrt fjórðunga, eins og sést á mynd 3, raforkuendurgjöf bætir skilvirkni kerfisins. Ókostir hennar eru:
(1) Þessi aðferð við afturvirka hemlun er aðeins hægt að nota við stöðuga spennu í raforkukerfinu sem er ekki auðvelt að bila (spennusveiflur í raforkukerfinu eru ekki meiri en 10%). Þar sem þegar bremsan er í gangi og spennubilunin í raforkukerfinu er meiri en 2 ms getur það komið fyrir að fasabreytingarbilun eigi sér stað og skemmir tækið.
(2) Í afturvirkri svörun er mengun í raforkukerfinu.
(3) Flókin stjórnun, hár kostnaður.
Ný gerð hemlunar (rafrýmd afturvirk hemlun)
Meginregla aðalrásarinnar
Leiðréttingarhlutinn notar sameiginlega, óstýranlega leiðréttingarbrú fyrir leiðréttingu, síurásin notar sameiginlegan rafgreiningarþétti, seinkunarrásin notar tengibúnað eða stýrianlegt kísill. Hleðsla, afturvirk leiðsögn aflseiningarinnar IGBT, hleðsla, afturvirk viðnám L og stór rafgreiningarþétti C (afkastagetan er um það bil núllpunktur, hægt að ákvarða eftir stýrikerfinu þar sem tíðnibreytirinn er staðsettur). Inverterhlutinn samanstendur af aflseiningunni IGBT. Verndarrásin samanstendur af IGBT, aflviðnámi.
(1) Rekstrarstaða raforkuframleiðslu rafmótors
Örgjörvinn fylgist með inntaksspennu AC og jafnspennu νd í rauntíma og ákveður hvort senda eigi hleðslumerki til VT1. Þegar νd er hærra en inntaksspennan sem samsvarar jafnspennugildinu (t.d. 380VAC-530VDC) og nær ákveðnu gildi, slekkur örgjörvinn á VT3 og hleðst á rafgreiningarþéttinum C með púlsleiðni VT1. Á þessum tímapunkti er viðnámið L skipt í rafgreiningarþéttinn C, sem tryggir að rafgreiningarþéttinn C virki innan öryggismarka.
(2) Rafmagnsrekstrarstaða rafmótors
Þegar örgjörvinn greinir að kerfið sé ekki lengur hlaðið, leiðir hann VT3 púlsinn, þannig að línan á viðnáminu L verður samstundis neikvæð vinstri og hægri spenna (eins og sýnt er á táknmyndinni), auk þess sem spennan á rafgreiningarþéttinum C getur framkvæmt orkuendurgjöf frá þéttinum til jafnstraumsrásarinnar. Örgjörvinn stýrir rofatíðni VT3 og hlutfalli tómleika með því að greina spennuna og jafnstraumsspennuna á rafgreiningarþéttinum C, og stýrir þannig afturvirkum straumi til að tryggja að jafnstraumsspennan νd virðist ekki of há.
Kerfiserfiðleikar
(1) Val á viðnámi
(a) Við tökum tillit til sérkenna rekstrarskilyrða, að því gefnu að kerfið hafi einhvers konar bilun, sem leiðir til frjálsrar hröðunar álagsins á bitanum sem er í mótornum, þegar mótorinn er í orkuframleiðsluástandi,
Endurnýjanleg orka er skilað aftur inn í jafnstraumsrásina í gegnum sex samfellda straumdíóður, sem veldur því að νd hækkar og setur tíðnibreytirinn fljótt í hleðsluástand, og þá verður straumurinn mikill. Því ætti þvermál viðnámsvírsins sem valinn er að vera nógu stór til að hleypa straumnum í gegn á þessum tíma.
(b) Í afturvirkum hringrás, til að rafgreiningarþéttinn losi eins mikla raforku og mögulegt er fyrir næstu hleðslu, er ekki hægt að ná því markmiði að velja venjulegan járnkjarna (kísillstálplötu). Best er að velja járnkjarna úr járnoxíðefni og skoða síðan ofangreinda stöðu ef núverandi gildið er svo stórt að þú sérð hversu stór þessi járnkjarni er. Ég veit ekki hvort það sé til svona stór járnkjarni á markaðnum, jafnvel þótt það sé til, þá verður verðið alls ekki mjög lágt.
Þess vegna legg ég til að hleðslu- og afturvirknirásir noti hvor um sig rafmagnsviðnám.
(2) Erfiðleikar við stjórnun
(a) Í jafnstraumsrás tíðnibreytisins er spennan νd almennt hærri en 500VDC og viðnámsspenna rafgreiningarþéttisins C er aðeins 400VDC. Það sést að stjórnun þessa hleðsluferlis er ólík stjórnunaraðferð orkuhemlunar (viðnámshemlun). Tímabundin spenna hennar á viðnáminu er lækkuð í, tímabundin hleðsluspenna rafgreiningarþéttisins C er νc = νd-νL. Til að tryggja að rafgreiningarþéttinn virki innan öryggissviðsins (≤400V) er nauðsynlegt að stjórna spennufallinu νL á viðnáminu á áhrifaríkan hátt og spennufallið νL fer eftir magni spansins og augnabliksbreytingarhraða straumsins.
(b) Í afturvirkniferlinu verður einnig að koma í veg fyrir að raforkan sem losnar frá rafgreiningarþéttinum C valdi of mikilli jafnspennu í gegnum viðnámið, þannig að kerfið virðist vera með yfirspennuvörn.
Helstu notkunarsvið og dæmi um notkun
Vegna kostanna við þessa nýju gerð hemlunar (rafrýmd afturvirk hemlun) tíðnibreytisins hafa margir notendur nýlega lagt til að útbúa þetta kerfi með eiginleikum búnaðar síns. Vegna tæknilegra erfiðleika er ekki vitað hvort slík hemlunaraðferð sé til erlendis. Eins og er hefur aðeins Shandong Fengguan Electronics Co., Ltd. skipt yfir í þessa nýju gerð rafrýmdrar afturvirkrar hemlunar í stað tíðnibreytisins sem notaði afturvirka hemlun áður (það eru enn tveir í venjulegri notkun). Hingað til hefur þessi rafrýmd afturvirki hemlunartíðnibreytir starfað eðlilega í langan tíma í öryggiskolanámunni í Shandong Ningyang og Shanxi Taiyuan og fyllt þetta skarð heima fyrir.
Með aukinni notkun tíðnibreyta verður þessi notkunartækni mjög efnileg, sérstaklega notuð í námuhengiskrúfum (með mönnuðum eða hleðslutækjum), námuflutningabílum með skásettum brunnum (einum eða tveimur strokka), lyftivélum og öðrum atvinnugreinum. Í stuttu máli er hægt að nýta sér þörfina fyrir orkuendurgjöfartæki.