Furnizorii de dispozitive de feedback energetic pentru convertoare de frecvență vă reamintesc că în sistemele tradiționale de control al frecvenței, compuse din convertoare de frecvență de uz general, motoare asincrone și sarcini mecanice, atunci când sarcina potențială transmisă de motor este redusă, motorul poate fi într-o stare de frânare regenerativă; Sau când motorul decelerează de la viteză mare la viteză mică (inclusiv parcare), frecvența poate scădea brusc, dar din cauza inerției mecanice a motorului, acesta poate fi într-o stare de generare regenerativă de energie. Energia mecanică stocată în sistemul de transmisie este convertită în energie electrică de către motor și trimisă înapoi în circuitul de curent continuu al invertorului prin cele șase diode de rotire liberă ale invertorului. În acest moment, invertorul se află într-o stare redresată. În acest moment, dacă nu se iau măsuri pentru a consuma energie în convertorul de frecvență, această energie va determina creșterea tensiunii condensatorului de stocare a energiei din circuitul intermediar. Dacă frânarea este prea rapidă sau sarcina mecanică este un lift, această energie poate provoca deteriorarea convertorului de frecvență, așa că ar trebui să luăm în considerare modul de utilizare a acestei energii.
În general, în convertoarele de frecvență, există două metode utilizate în mod obișnuit pentru gestionarea energiei regenerative: (1) disiparea acesteia într-o „rezistență de frânare” plasată artificial în paralel cu un condensator în circuitul de curent continuu, ceea ce se numește stare de frânare de putere; (2) Dacă este retransmisă în rețeaua electrică, se numește stare de frânare cu feedback (cunoscută și sub numele de stare de frânare regenerativă). Există o altă metodă de frânare, și anume frânarea de curent continuu, care poate fi utilizată în situațiile în care este necesară o parcare precisă sau când motorul de frânare se rotește neregulat din cauza factorilor externi înainte de pornire.
Odată cu dezvoltarea tehnologiei de conversie a frecvenței, proiectarea și aplicarea frânării cu convertor de frecvență, în special noua metodă de frânare „frânare cu feedback energetic”, prezintă avantajele „frânării cu feedback” și ale eficienței ridicate în funcționare, precum și avantajele „frânării cu consum energetic”, care nu poluează rețeaua electrică și are o fiabilitate ridicată.
Consumul de energie la frânare
Metoda de utilizare a rezistenței de frânare setate în circuitul de curent continuu pentru a absorbi energia electrică regenerativă a motorului se numește frânare cu consum de energie, care are avantajul unei construcții simple; Fără poluare a rețelei electrice (comparativ cu controlul cu feedback), cost redus; Dezavantajul este eficiența scăzută în funcționare, în special în timpul frânărilor frecvente, care va consuma o cantitate mare de energie și va crește capacitatea rezistenței de frânare.
În general, în convertoarele de frecvență generale, convertoarele de frecvență de mică putere (sub 22 kW) sunt echipate cu o unitate de frânare încorporată, care necesită doar o rezistență de frânare externă. Convertoarele de frecvență de mare putere (peste 22 kW) necesită unități de frânare externe și rezistențe de frânare.
Frânare cu feedback
Pentru a realiza frânarea cu feedback energetic, sunt necesare condiții precum controlul tensiunii la aceeași frecvență și fază, controlul curentului de feedback etc. Se adoptă tehnologia invertorului activ pentru a inverte energia electrică regenerată în curent alternativ de aceeași frecvență și fază ca și rețeaua electrică și a o returna în rețea, realizând astfel frânarea. Avantajul frânării cu feedback este că feedback-ul energiei electrice îmbunătățește eficiența sistemului. Dezavantajul său este că: (1) această metodă de frânare cu feedback poate fi utilizată numai în condiții de tensiune stabilă a rețelei, care nu este predispusă la defecțiuni (fluctuația tensiunii rețelei nu depășește 10%). Deoarece în timpul funcționării frânării de generare a energiei, dacă timpul de defect al tensiunii rețelei electrice este mai mare de 2 ms, pot apărea defecțiuni de comutație și componentele pot fi deteriorate. (2) În timpul feedback-ului, există poluare armonică a rețelei electrice. (3) Controlul este complex, iar costul este ridicat.
Nouă metodă de frânare (frânare cu feedback condensator)
Tehnologia de feedback energetic utilizează IGBT ca punte redresoare, iar modulul funcțional IGBT poate realiza un flux bidirecțional de energie, utilizând în același timp cipuri DSP de mare viteză pentru a genera impulsuri de control PWM. Pe de o parte, poate inversa energia electrică stocată în condensator către rețeaua electrică; pe de altă parte, factorul de putere de intrare poate fi, de asemenea, ajustat pentru a elimina poluarea armonică a rețelei electrice.
În timpul consumului de energie, DSP-ul unității de control al redresării generează 6 impulsuri PWM de înaltă frecvență pentru a controla conducția și întreruperea celor 6 IGBT-uri de pe partea de rectificare. Conducția și întreruperea IGBT-urilor lucrează împreună cu reactoarele pentru a genera o formă de undă sinusoidală de curent care este consistentă cu faza tensiunii de intrare, eliminând astfel armonicele generate de puntea redresoare și poluarea armonică a rețelei electrice.
În starea de generare a energiei, energia este transmisă înapoi către magistrala de curent continuu prin dioda de pe partea invertorului, iar pe măsură ce se acumulează, tensiunea de pe magistrala de curent continuu crește și ea. Când depășește o anumită valoare, partea de feedback energetic de pe partea redresorului pornește, inversând curentul continuu în curent alternativ. După reglarea fazei și amplitudinii, acesta este transmis înapoi către rețeaua electrică de curent alternativ pentru a obține efecte de economisire a energiei.