I fornitori di convertitori di frequenza a quattro quadranti ricordano che la maggior parte dei convertitori di frequenza comuni utilizza ponti raddrizzatori a diodi per convertire la corrente alternata in corrente continua, e quindi utilizza la tecnologia inverter IGBT per convertire la corrente continua in corrente alternata con tensione e frequenza regolabili. Questo tipo di convertitore di frequenza può funzionare solo in modalità elettrica, quindi è chiamato convertitore di frequenza a due quadranti. A causa dell'utilizzo di un ponte raddrizzatore a diodi nel convertitore di frequenza a due quadranti, è impossibile ottenere un flusso di energia bidirezionale, quindi non è possibile restituire l'energia dal sistema di retroazione del motore alla rete elettrica. In alcune applicazioni in cui i motori elettrici necessitano di retroazione energetica, come ascensori, elevatori e sistemi di centrifugazione, un'unità di frenatura a resistenza può essere aggiunta al convertitore di frequenza a due quadranti solo per assorbire l'energia di retroazione del motore elettrico. Inoltre, in alcune applicazioni ad alta potenza, i ponti raddrizzatori a diodi causano un grave inquinamento armonico nella rete elettrica.
Per consentire al convertitore di frequenza di funzionare nello stato di generazione di energia, inviare l'energia di frenata alla rete, ridurre il consumo di energia e ottenere un funzionamento a quattro quadranti, di solito esistono due metodi:
1. Dotare il convertitore di frequenza di una o più unità di feedback energetico, che possono essere collegate in parallelo per restituire energia alla rete, ma non possono regolare automaticamente la tensione del bus, le armoniche e i fattori di potenza. Questo metodo è economico e può ridurre il consumo energetico in una certa misura, ma l'effetto è relativamente basso e non ha alcuna funzione di ottimizzazione o protezione per il funzionamento del convertitore di frequenza;
2. Dotare un convertitore di frequenza di un front-end attivo, comunemente noto come AFE, può ottenere una rettificazione e un feedback energetico controllabili. La tensione del bus e il fattore di potenza possono essere regolati, riducendo efficacemente le armoniche. Entro un certo intervallo, l'impatto delle fluttuazioni della tensione del bus può essere sostanzialmente ignorato. Questo metodo è efficace, ma ha un costo relativamente elevato. Viene solitamente utilizzato in situazioni in cui i requisiti del fattore di potenza sono elevati o sono necessarie frenate frequenti, come ascensori, sollevamento e abbassamento di miniere, ecc.
Introduzione all'Active Front End AFE
Il front-end attivo può ottenere una rettificazione controllabile e un feedback energetico. Il nostro MD050 è il front-end attivo, diverso dalle normali unità di feedback energetico. Il processore del front-end attivo è un chip DSP ad alta velocità in grado di ottenere una rettificazione controllabile. Il fattore di potenza è molto elevato, solitamente fino al 99%, e la percentuale di armoniche è molto bassa, solitamente inferiore al 5%. La tensione del bus è regolabile e, anche in caso di fluttuazioni della tensione di ingresso, può garantire una tensione del bus costante entro un certo intervallo.