La frenata a retroazione converte l'energia elettrica rinnovabile del motore in corrente alternata, reimmettendola in rete alla stessa frequenza della rete stessa, attraverso una tecnologia di inversione attiva, per ottenere il recupero di energia. Il suo cuore è:
Rilevamento della tensione: attiva il feedback quando la tensione del bus CC supera di 1,2 volte il valore effettivo della tensione di rete (ad esempio nei sistemi da 400 V fino a 678 V).
Controllo sincrono: è necessario rilevare con precisione la frequenza e la fase della rete (errore < 1°) per garantire che la corrente di feedback sia sincronizzata con la rete.
Limitazione di corrente: controlla la corrente di feedback tramite modulazione PWM per evitare sovracorrenti che causano inquinamento della rete (THD < 5%).
Classificazione tecnica e scenari applicativi
Scenario applicativo di implementazione del tipo
Raddrizzamento del diodo di accoppiamento inverso con feedback CC, feedback alla scheda madre CC, motore CC, locomotiva elettrica
Inverter a ponte completo con feedback CA + filtro LC, motore asincrono con feedback alla rete CA, convertitore di frequenza ad alta potenza
Feedback misto combinato con dispositivi di accumulo di energia (ad esempio supercondensatori) per tamponare l'instabilità della rete energetica o i sistemi fuori rete
Indicatori chiave di prestazione
Efficienza: efficienza di feedback tipica ≥95%, i sistemi ad alta potenza (> 100 kW) possono raggiungere il 97%.
Tempo di risposta: ritardo <10 ms dal rilevamento della sovratensione al feedback di avvio.
Soppressione delle armoniche: conforme allo standard IEC 61000-3-2 (THD < 5%).
Scenari applicativi tipici
Grande carico inerziale: come centrifughe, laminatoi, energia rinnovabile quando la frenata può raggiungere il 30% della potenza nominale del motore.
Carico di energia di bit: quando l'ascensore o la gru cadono, il potenziale gravitazionale viene convertito in energia elettrica e reimmesso nella rete.
Frenata rapida: il tempo di frenata del mandrino della macchina utensile è ridotto di oltre il 50%.
Selezione e considerazioni
Compatibilità con la rete: le fluttuazioni della tensione di rete devono essere ≤15%, altrimenti il dispositivo potrebbe danneggiarsi.
Progettazione della dissipazione del calore: la temperatura di giunzione dell'IGBT deve essere <125 ℃, raffreddamento ad aria forzata quando la velocità del vento è ≥2 m/s.
Funzione di protezione: la soglia di protezione da sovratensione/sovracorrente deve essere regolabile (ad esempio 1,2 volte la tensione di rete).
Confronto con altre modalità di frenata
Modalità di frenata Gestione dell'energia Svantaggi dello scenario applicativo
Consumo energetico Consumo di calore della resistenza frenante Potenza media e piccola, efficienza di frenata a bassa frequenza, riscaldamento intenso
Feedback Potenza frenante Griglia di feedback Elevata potenza, controllo di frenata frequente complesso, costo elevato
Statore del freno CC Passa Freno elettrico CC Freno di stazionamento preciso, freno a bassa velocità Solo per uso di breve durata