周波数変換器用エネルギーフィードバック装置のサプライヤーは、周波数変換器、非同期モータ、および機械負荷で構成される従来の周波数制御システムにおいて、モータが伝達する電位負荷が低下すると、モータが回生ブレーキ状態になる可能性があることに注意を促しています。また、モータが高速から低速（駐車を含む）に減速すると、周波数が急激に低下しますが、モータの機械的慣性により、回生発電状態になる場合があります。周波数変換器の回生エネルギーを処理する方法は2つあります。1つは抵抗エネルギー放出方式、もう1つは逆フィードバック方式です。逆フィードバック方式は、完全に制御されたスイッチング素子で構成される「デュアルPWM」構造ですが、コストが高いため、広く普及していません。以下では、周波数変換器における回生エネルギーのための新しいフィードバック方式を紹介します。
エネルギーフィードバックの動作原理
回生エネルギーのフィードバックとは、回生ブレーキ状態にあるモータによって生成されたフィルタコンデンサの両端に蓄積された電気エネルギーを電力系統にフィードバックすることです。フィードバック回路として、以下の2つの条件を満たす必要があります。
（1）周波数変換器が正常に動作している場合、フィードバック装置は動作しません。フィードバック装置は、DCバス電圧が一定値を超えた場合にのみ動作します。DCバス電圧が正常に低下した場合は、フィードバック装置を適時にオフにする必要があります。オフにしないと、整流回路への負担が増加します。
（２）インバータのフィードバック電流は制御可能である必要がある。
インバータ部
V1-V6サイリスタは三相ブリッジインバータ回路を形成します。サイリスタは、低コスト、制御が簡単、動作が信頼性が高く、技術が成熟しているなどの利点があります。しかし、サイリスタは半制御部品であり、サイリスタで構成されたインバータ回路では、最小インバータ角度が30°以上であることを保証する必要があります。そうでないと、インバータが故障しやすくなりますが、これによりDCバスの通常電圧がインバータ電圧よりも高くなります。サイリスタで構成されたインバータ回路は、トリガパルスを発することでインバータを起動できますが、トリガパルスをキャンセルすることでインバータを停止することはできません。反転中にトリガパルスがキャンセルされると、反転障害の深刻な結果につながります。したがって、インバータを停止するには、DC回路を遮断する方法を使用する必要があります。
VTの機能は2つあります。1つはインバータ回路の起動または停止を制御することです。VTがオンになると、インバータブリッジにDC電圧が印加され、インバータが起動します。VTがオフになると、DC回路が遮断され、インバータが停止します（このとき、トリガーパルスはオプションです）。DCバスの通常電圧は約DC600Vです（グリッド電圧の±10％の変動を考慮）。インバータの起動停止は、DCバス電圧の大きさに依存し、ヒステリシス制御を採用しています。DCバス電圧が1.2×600Vより高い場合、インバータは起動し、1.1×600Vより低い場合、インバータは停止します。VTのもう1つの機能は、インバータ電流の大きさを制御することです。
インバータ電流の制御
反転時には、DCバス電圧とインバータ電圧が同極性で並列接続され、バス電圧はインバータ電圧よりも高くなります。インダクタンスLは電圧差をバランスさせるために用いられます。VTの制御にはPWM電流ヒステリシス制御方式が採用されており、ここでは電流ヒステリシス制御方式を採用しています。
iL<I Α L-ILのとき、VTが導通します。直流電圧がインダクタLとインバータブリッジに印加され、経路①に電流が形成され、電流iLが増加し始めます。iLがI3 L+ILを超えると、VTはオフになり、インダクタはダイオードDを介して流れ続けます。電流iLは減少し始めます。iLがI3 L-ILまで低下すると、VTが再び導通し、iLは再び上昇し始めます。VTのオン/オフの変化により、インバータ電流iLは設定値I3に維持され、インバータ電圧のピーク値がどのように変化しても、高周波スイッチ制御の使用により、インダクタンスLを非常に小さく抑えることができます。
要約すると、VTの導通は、次の2つの条件を同時に満たす必要があります。(1)DC電圧Ucが設定された電圧上限値よりも高い場合。(2)インバータ電流iLが設定された電流下限値よりも小さい場合。
VTのシャットダウンは、次の2つの条件のいずれかを満たす必要があります：（1）DC電圧Ucが設定された電圧下限値を下回っている場合。（2）インバータ電流iLが設定された上限値を超えた場合。
頻繁なVTスイッチングを回避するために、電圧Ucと電流iLにはヒステリシス制御が使用され、ループ幅は設定された上限と下限の差となります。
インダクタンスの計算
計算を簡素化し、一定量とみなされるインバータ電圧 Vd Β の瞬間的な変化を無視するには、次の式を取得できます。L diL dt=Uc Ud Β この式を解くと、t1=2ILL Uc Ud Β が得られます。ここで、IL は電流ヒステリシス幅です。
Uc - 直流電圧; Ud Β - インバータ電圧の平均値。
t2 間隔では、VT がオフになり、電圧は D を流れ続けます。
次の式があります：L diL dt=- Ud Β 解：t2=2ILL Ud Β チョッピング周期：T=t1+t2=2ILLUc Ud Β (Uc Ud Β) チョッピング周波数：f=Ud Β (Uc Ud Β) IILLUc インダクタンス：L=Ud Β (Uc Ud Β) 2ILUCf。上記の式は、fが非常に高い場合、Lが非常に小さいことを示しています。これは、一般的なサイリスタインバータ回路とは異なります。上記の式は、インダクタンスを選択する際の基礎として使用できます。
コンデンサ放電電流の計算
VTが導通しているときのみ、コンデンサから放電電流が流れ出ます。したがって、放電電流の平均値はIc=t1 TI 3 Lとなります。上記の式をチョッピングサイクルの式に代入すると、Ic=Ud Β Uc I 3 Lとなります。