Frekvences pārveidotāju enerģijas atgriezeniskās saites ierīču piegādātāji atgādina, ka tradicionālajās frekvences vadības sistēmās, kas sastāv no vispārējas nozīmes frekvences pārveidotājiem, asinhronajiem motoriem un mehāniskām slodzēm, kad motora pārraidītā potenciālā slodze tiek samazināta, motors var atrasties reģeneratīvās bremzēšanas stāvoklī; vai arī, kad motors palēnina ātrumu no liela ātruma līdz mazam ātrumam (ieskaitot stāvēšanu), frekvence var pēkšņi samazināties, bet motora mehāniskās inerces dēļ tas var atrasties reģeneratīvās enerģijas ģenerēšanas stāvoklī. Pārvades sistēmā uzkrātā mehāniskā enerģija tiek pārveidota par elektroenerģiju motorā un caur sešām invertora brīvgaitas diodēm nosūtīta atpakaļ uz invertora līdzstrāvas ķēdi. Šajā brīdī invertors ir rektificētā stāvoklī. Šajā brīdī, ja netiek veikti nekādi pasākumi, lai patērētu enerģiju frekvences pārveidotājā, šī enerģija izraisīs enerģijas uzkrāšanas kondensatora sprieguma paaugstināšanos starpposma ķēdē. Ja bremzēšana ir pārāk ātra vai mehāniskā slodze ir pārāk liela, šī enerģija var sabojāt frekvences pārveidotāju, tāpēc mums jāapsver, kā izmantot šo enerģiju.
Vispārīgos frekvences pārveidotājos reģeneratīvās enerģijas apstrādei parasti izmanto divus veidus: (1) tās izkliedēšana "bremzēšanas rezistorā", kas mākslīgi savienots paralēli kondensatoram līdzstrāvas ķēdē, ko sauc par jaudas bremzēšanas stāvokli; (2) ja tā tiek padota atpakaļ uz elektrotīklu, to sauc par atgriezeniskās saites bremzēšanas stāvokli (pazīstams arī kā reģeneratīvās bremzēšanas stāvoklis). Ir vēl viena bremzēšanas metode, proti, līdzstrāvas bremzēšana, ko var izmantot situācijās, kad nepieciešama precīza novietošana stāvvietā vai ja bremzēšanas motors pirms iedarbināšanas ārēju faktoru dēļ griežas nevienmērīgi.
Attīstoties frekvences pārveidošanas tehnoloģijai, frekvences pārveidotāja bremzēšanas projektēšanai un pielietošanai, īpaši jaunajai bremzēšanas metodei "enerģijas atgriezeniskās saites bremzēšana", ir "atgriezeniskās saites bremzēšanas" un augstas darbības efektivitātes priekšrocības, kā arī "enerģijas patēriņa bremzēšanas" priekšrocības, kas nerada piesārņojumu elektrotīklā un nodrošina augstu uzticamību.
Enerģijas patēriņš bremzēšanā
Metodi, kurā līdzstrāvas ķēdē tiek izmantots bremzēšanas rezistors, lai absorbētu motora reģeneratīvo elektrisko enerģiju, sauc par enerģijas patēriņa bremzēšanu, kuras priekšrocība ir vienkārša konstrukcija; nav piesārņojuma elektrotīklā (salīdzinājumā ar atgriezeniskās saites vadību), zemas izmaksas; trūkums ir zema darbības efektivitāte, īpaši biežas bremzēšanas laikā, kas patērēs lielu enerģijas daudzumu un palielinās bremzēšanas rezistora jaudu.
Parasti frekvences pārveidotāju vidū mazjaudas frekvences pārveidotāji (zem 22 kW) ir aprīkoti ar iebūvētu bremzēšanas bloku, kam nepieciešams tikai ārējs bremzēšanas rezistors. Lieljaudas frekvences pārveidotājiem (virs 22 kW) ir nepieciešamas ārējās bremzēšanas iekārtas un bremzēšanas rezistori.
Atgriezeniskās saites bremzēšana
Lai panāktu enerģijas atgriezeniskās saites bremzēšanu, ir nepieciešami tādi apstākļi kā sprieguma kontrole tajā pašā frekvencē un fāzē, atgriezeniskās saites strāvas kontrole utt. Tajā tiek izmantota aktīvā invertora tehnoloģija, lai invertētu reģenerēto elektrisko enerģiju maiņstrāvas enerģijā ar tādu pašu frekvenci un fāzi kā elektrotīkls un atgrieztu to tīklā, tādējādi panākot bremzēšanu. Atgriezeniskās saites bremzēšanas priekšrocība ir tā, ka elektroenerģijas atgriezeniskā saite uzlabo sistēmas efektivitāti. Tās trūkums ir šāds: (1) šo atgriezeniskās saites bremzēšanas metodi var izmantot tikai stabila tīkla sprieguma apstākļos, kas nav pakļauts kļūmēm (tīkla sprieguma svārstības nepārsniedz 10%). Jo enerģijas ražošanas bremzēšanas darbības laikā, ja elektrotīkla sprieguma kļūmes laiks ir lielāks par 2 ms, var rasties komutācijas kļūme un komponenti var tikt bojāti. (2) Atgriezeniskās saites laikā elektrotīklā rodas harmoniskais piesārņojums. (3) Vadība ir sarežģīta un izmaksas ir augstas.
Jauna bremzēšanas metode (kondensatora atgriezeniskās saites bremzēšana)
Enerģijas atgriezeniskās saites tehnoloģija izmanto IGBT kā taisngrieža tiltu, un IGBT funkcionālais modulis var panākt divvirzienu enerģijas plūsmu, vienlaikus izmantojot ātrgaitas DSP mikroshēmas, lai ģenerētu PWM vadības impulsus. No vienas puses, tas var atgriezt kondensatorā uzkrāto elektrisko enerģiju elektrotīklā; no otras puses, ieejas jaudas koeficientu var arī regulēt, lai novērstu harmonisko piesārņojumu elektrotīklā.
Enerģijas patēriņa laikā taisngrieža vadības bloka DSP ģenerē 6 augstfrekvences PWM impulsus, lai kontrolētu 6 IGBT vadītspēju un izslēgšanu taisngrieža pusē. IGBT vadītspēja un izslēgšana darbojas kopā ar reaktoriem, lai ģenerētu sinusoidālas strāvas viļņu formu, kas atbilst ieejas sprieguma fāzei, tādējādi novēršot taisngrieža tilta radītās harmonikas un harmonisko piesārņojumu elektrotīklā.
Enerģijas ģenerēšanas stāvoklī enerģija tiek padota atpakaļ uz līdzstrāvas kopni caur diodi invertora pusē, un, tai uzkrājoties, palielinās arī spriegums uz līdzstrāvas kopnes. Kad tas pārsniedz noteiktu vērtību, ieslēdzas enerģijas atgriezeniskās saites daļa taisngrieža pusē, pārveidojot līdzstrāvas jaudu maiņstrāvas strāvā. Pēc fāzes un amplitūdas regulēšanas tā tiek padota atpakaļ uz maiņstrāvas tīklu, lai panāktu enerģijas taupīšanas efektus.