A frenagem por realimentação converte a eletricidade renovável do motor em eletricidade CA de volta para a rede na mesma frequência da rede por meio de tecnologia de reversão ativa para obter recuperação de energia. Seu princípio fundamental é:
Detecção de tensão: aciona o feedback quando a tensão do barramento CC excede 1,2 vezes o valor eficaz da tensão da rede (como em sistemas de 400V até 678V).
Controle síncrono: É necessário detectar com precisão a frequência e a fase da rede (erro < 1°) para garantir que a corrente de realimentação esteja sincronizada com a rede.
Limitação atual: Controlar a corrente de realimentação através da modulação PWM para evitar sobrecorrente que cause poluição da rede (THD < 5%).
Classificação técnica e cenários de aplicação
Tipo de implementação Cenário de aplicação
Diodo de acoplamento reverso com realimentação CC para alinhamento, realimentação para placa-mãe CC, motor CC, locomotiva elétrica
Inversor de ponte completa com realimentação CA + filtro LC, realimentação para motor assíncrono da rede CA, conversor de frequência de alta potência
O feedback misto, combinado com dispositivos de armazenamento de energia (como supercapacitores), serve para amortecer a instabilidade da rede elétrica ou sistemas isolados da rede.
Indicadores-chave de desempenho
Eficiência: eficiência de realimentação típica ≥95%, sistemas de alta potência (> 100kW) podem atingir 97%.
Tempo de resposta: Atraso <10ms desde a detecção da sobretensão até o feedback de inicialização.
Supressão de harmônicos: Atende à norma IEC 61000-3-2 (THD < 5%).
Cenários típicos de aplicação
Grande carga inercial: como em centrífugas, laminadores e sistemas de energia renovável, a frenagem pode atingir 30% da potência nominal do motor.
Carga energética do bit: quando o elevador ou guindaste cai, o potencial gravitacional é convertido em energia elétrica e devolvido à rede.
Frenagem rápida: o tempo de frenagem do fuso da máquina-ferramenta é reduzido em mais de 50%.
Seleção e Considerações
Compatibilidade com a rede elétrica: As flutuações de tensão da rede elétrica devem ser ≤15%, caso contrário, podem danificar o dispositivo.
Projeto de dissipação de calor: a temperatura de junção do IGBT precisa ser inferior a 125 ℃, com resfriamento por ar forçado quando a velocidade do vento for igual ou superior a 2 m/s.
Função de proteção: o limite de proteção contra sobretensão/sobrecorrente precisa ser ajustável (por exemplo, 1,2 vezes a tensão da rede).
Comparação com outros modos de frenagem
Modo de frenagem, gerenciamento de energia, desvantagens do cenário de aplicação.
Consumo de energia, consumo de calor por resistência à frenagem, potência média e pequena, eficiência de frenagem em baixa frequência, aquecimento severo.
Potência de frenagem com feedback Rede de feedback Alta potência, controle de frenagem frequente complexo, alto custo
Estator de freio CC. Freio elétrico CC de alta precisão para estacionamento e baixa velocidade, indicado apenas para uso por curtos períodos.